Best-Practice: Pulver-Trennung und Vermeidung von Cross-Contamination

Der unsichtbare Feind: Partikelvermischung

In industriellen Umgebungen, in denen verschiedene Metallpulver auf denselben PBF-LB/M Maschinen verarbeitet werden (z. B. 316L Edelstahl und Ti6Al4V), ist Cross-Contamination (Kreuzkontamination) ein allgegenwärtiges Risiko. Schon geringste Spuren eines Fremdmaterials können die Legierungszusammensetzung lokal verändern, unerwünschte intermetallische Phasen bilden und Mikrorisse im Bauteil initiieren.

Besonders kritisch ist die Einbringung von reaktiven Materialien wie Titan in nickelbasierte Legierungen oder Aluminium, da hierdurch das Schmelzverhalten und die Zertifizierung der gesamten Bauteilcharge gefährdet werden.

Strategien für eine sichere Materialtrennung

Die beste Lösung für die Serienfertigung ist die dedizierte Zuweisung einer Maschine zu nur einer Materialklasse (z. B. "Nur Aluminium-Maschinen"). Ist dies in R&D-Abteilungen oder bei Lohnfertigern nicht möglich, müssen strikte Protokolle etabliert werden:

• Der vollständige Reinigungszyklus: Ein Materialwechsel erfordert eine minutiöse Reinigung. Zunächst wird alles lose Pulver abgesaugt. Anschließend müssen Filtergehäuse getauscht, Recoater-Lippen gewechselt und Dichtungen feucht abgewischt werden. Die Maschine muss oftmals mit einem weichen Tuch und Isopropanol komplett ausgewischt werden, bis kein grauer Schimmer mehr am Tuch haftet.
• Tauschbare Bau- und Pulvermodule: Moderne Drucksysteme bieten wechselbare Bauzylinder und Pulverdosierer an. Die kontaminierten Baugruppen können komplett entnommen und extern in einer gekapselten Entpulverungsstation gereinigt werden, während die Maschine mit dem neuen Material-Setup sofort weiterarbeitet.
• Getrenntes Equipment: Für jedes Material muss zwingend ein eigenes Set an Schutzkleidung (Handschuhe), Staubsaugern (insbesondere ATEX-zertifizierte Nassauger) und Siebstationen vorhanden sein. Verwenden Sie niemals dasselbe Sieb für Stahl und Titan.

Fazit: Ein Materialwechsel dauert oft 8 bis 16 Arbeitsstunden und darf niemals überstürzt werden. Sauberkeit im Mikrometer-Maßstab ist das oberste Gebot im Metall-3D-Druck.