Hochgeschwindigkeits-Pulverteilchen werden kalt auf ein Substrat geschweißt
Kaltgassprühen (Entwicklung ab etwa 1950) ist ein Prozess, bei dem im Vergleich zu anderen additiven Prozessen relativ niedrige Temperaturen entstehen. Über einen Gasstrom werden Pulverpartikel auf etwa Mach3 Geschwindigkeit beschleunigt und an einem Substrat kaltverschweißt.
Charakteristisch für Kaltgassprühen ist:
- Lokalisierte, transiente adiabatische Scherinstabilitäten an der Grenzfläche
- Kinetische Energie wird in Deformation und thermische Energie umgewandelt.
- Rasche, stark lokalisierte, transiente Temperaturerhöhung an der Grenzfläche -> Abfall der Fließgrenze an der Grenzfläche
- Kurzer und stark lokalisierter plastischer Fluss von Partikeln führt zur Bindung.
- Lokalisierte mikrostrukturelle Veränderungen initiieren -> Kaltverfestigung vs. dynamische Rekristallisation
Typische Werkstoffe
- Aluminium - Al, AA2024, A357, AA6061, AA7050
- Nickel - Ni, IN625, IN718, Invar36, NiCr, MCrAlY‘s
- Kupfer - Cu, CuCrZr, CuAg, CuAl, CuSn, CuZn
- Stahl - 316L, 430L, M3/2, M152
- Titan – Ti, Ti64, TiAl
- Edelmetalle – Ag, Au, Pt
- Refraktärmetalle – Nb, Ta, Zr, Mo, Cr
- Andere – Zn, Sn, Cermets
- Keramiken
und viele mehr!
