Auf dem Schreibtisch von Mark Becker liegen Bauteile aus Edelstahl mit unterschiedlichsten Formen und Abmessungen: Manche erinnern entfernt an ein V oder ein U, andere sind länglich und nur wenige Millimeter stark, wieder andere sind Würfel mit eingedruckten Zahlen und Buchstaben oder feingliedrigen Gittern. Viele sind bis ins Detail perfekt gearbeitet, ein paar wenige weisen Fehler auf. »Testdrucke«, sagt Becker, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Additive Fertigungsverfahren für Thermoplaste am Fraunhofer IPA.
Der Forscher und seine Kollegen haben sich in den vergangenen Monaten mit der mehrstufigen Herstellung von Metallbauteilen beschäftigt. Hierbei haben sie das Fused Layer Modeling und anschließend eine Wärmebehandlung eingesetzt, um aus einem metallhaltigen Polymer Körper aus Edelstahl 316L entstehen zu lassen. »Was kosten solche Teile in der Herstellung? Wie komplex oder klein dürfen die Körper sein, die man damit fertigen kann? Wie groß ist der Volumenverlust im Entbinderofen, wo die Polymere verdampfen, und im Sinterofen, in dem sich der Edelstahl verdichtet? Wie fest sind die fertigen Bauteile? Welche Dichte haben sie? Das sind einige der Fragen, die wir mit unseren Versuchen geklärt haben«, sagt Becker. Neben dem Fused Layer Modeling können auch andere additive Fertigungsverfahren eingesetzt werden. Ihre jeweiligen Vorteile sind zum Beispiel hohe Baugeschwindigkeit oder Auflösung.