Stahl und Kupfer additiv verbinden

Im Projekt AddLas – Additive Fertigung von Multimaterialbauteilen – beschäftigte sich das ifw Jena damit, Mischverbindungen für Bauteile aus Stahl und Kupfer herzustellen. Ziel war, herauszufinden, welche Verfahren sich besonders gut eignen, um Chrom-Nickel-Stahl mit Kupfer zu verbinden.

Dafür wurden Stahl- und Kupferrohre konventionell gefertigt, pulverbettbasiert hergestellt oder mittels Materialextrusionsverfahren produziert. Anschließend wurden die unterschiedlich gefertigten Stahl- und Kupferrohre miteinander verbunden. Zum einen kam dafür Laserstrahlschweißen zur Anwendung. Zum anderen wurden auf bestehende Stahl- oder Kupferrohre aber auch die jeweils anderen Materialien additiv aufgetragen. Durch die umfänglichen Untersuchungen entstand am Projektende eine Übersicht über die optimale Vorgehensweise bei der Herstellung von Stahl-Kupfer-Mischverbindungen.

Im Projekt zeigte sich, dass sich Kupfer mittels pulverbettbasierter additiver Fertigung sehr gut auf bestehende Stahlbauteile auftragen lässt. Beinah ebenso gut funktionierte das Laserstrahlschweißen der Rohre.

Die Ergebnisse des Projekts sollen es Industrieunternehmen ermöglichen, additive Fertigungsprozesse für ihre Produktion von Stahl-Kupfer-Bauteiln einzusetzen und deren Vorteile schon bei der Konzeption ihrer Produkte zu nutzen. So kann das "aufdrucken" von Kupferstrukturen auf Stahlteile beispielsweise ermöglichen, konturnah Kühlleitungen aus Kupfer auf Stahlwerkzeuge aufzubringen oder innenliegende Kühlkanäle mit Kupfer zu beschichten.

Das Projekt wurde gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Programm INNO-KOM.