FOMAS setzt mit MIMETE-Metallpulvern auf additive Fertigung in der Luft- und Raumfahrt
Aufgrund ihrer jahrzehntelangen Erfahrung in der Metallurgie ist die FOMAS Group heute ein wichtiger Lieferant von hochwertigen gaszerstäubten Metallpulvern
Seit über zwei Jahrzehnten ist die FOMAS Group ein einflussreicher Partner der Luft- und Raumfahrtindustrie und liefert verschiedene Metallkomponenten wie Freiformschmiedeteile und nahtlos gewalzte Ringe, auch aus Aluminium, für Trägerraketen, Flugzeuge und Verteidigungsausrüstung. In den letzten zehn Jahren hat sich das multinationale Unternehmen, das sich ursprünglich auf Metallschmiedeteile und gewalzte Ringe spezialisiert hatte, auch im Bereich Metallpulver engagiert und eine Reihe von Metallpulvern in Luft- und Raumfahrtqualität hergestellt, die für verschiedene additive Fertigungsverfahren geeignet sind.
„Die FOMAS Group ist nach einer umfassenden Analyse der technologischen Trends und der Marktdynamik in den Markt für Metallpulver eingestiegen“, erklärte das Unternehmen. „Während die additive Fertigung zunächst als potenzieller Disruptor für das konventionelle Schmieden und Ringwalzen angesehen wurde, haben wir sie bald als strategische Chance zur Erweiterung unseres Angebots erkannt. Diese Erkenntnis beruhte auf einer erfolgreichen Bilanz bei komplexen metallurgischen Prozessen, insbesondere auf der internen Erfahrung mit dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESR).
„Ermutigt durch die Leistung und Zuverlässigkeit unserer ESR-Prozesse haben wir das Potenzial erkannt, die Atomisierung als zusätzlichen Prozess in unser Technologieportfolio zu integrieren. Dank unseres vorhandenen Know-hows in der Metallurgie waren wir gut positioniert, um diesen Übergang zu vollziehen und die vollständige Kontrolle über feste, flüssige und pulverförmige Metallzustände zu gewährleisten.“
Modernste Produktion
Die Metallpulvermarke MIMETE von FOMAS wurde 2017 offiziell gegründet und hat ihren Sitz in Biassono, Italien. Dort werden in einer hochmodernen Anlage mit VIGA-Technologie (Vakuum-Inertgas-Zerstäubung) Metallpulver hergestellt, die sich durch hohe Sphärizität und Reinheit auszeichnen – beides wichtige Eigenschaften für die Herstellung von Bauteilen höchster Qualität im Bereich der additiven Fertigung mit Metall.
Die Gaszerstäubung gilt allgemein als die beste Methode zur Herstellung hochwertiger Metallpulver (mit ausgezeichneter Fließfähigkeit, Reinheit und Dichte) im Verhältnis zu den Prozesskosten. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Metall einem Hochgeschwindigkeitsstrom aus Inertgas (Argon oder Stickstoff) ausgesetzt, der das Metall in feine Tröpfchen zerlegt, die beim Durchströmen des Zerstäubers zu Pulverpartikeln erstarren.
Neben modernsten Gaszerstäubungsanlagen verfügt die Metallpulveranlage der FOMAS Group auch über eine Reihe von Anlagen zur Pulvernachbearbeitung und -verwaltung, wie Siebe, Windsichter, Mischer und Verpackungssysteme, sowie über ein Prüflabor, das der internationalen Norm ISO/IEC 17025:2017 entspricht. All diese Prozesse gewährleisten, dass die Pulver des Unternehmens rein, kugelförmig und von höchster Qualität sind.
Fünf Pulver mit luftfahrttechnischer Qualität
Aufgrund ihrer jahrzehntelangen Erfahrung in der Herstellung von Metallkomponenten ist die FOMAS Group nahtlos in den AM-Markt eingetreten und hat sich zu einem wichtigen Lieferanten von Metallpulvern für Laser Powder Bed Fusion (LPBF), Direct Energy Deposition (DED) und thermisches Spritzen (Thermal Spray AM) entwickelt. Diese Anwendungsvielfalt ist auf die Fähigkeit des Unternehmens zurückzuführen, Pulversortimente mit spezifischen Partikelgrößenverteilungen (PSD) herzustellen.
Derzeit stellt das Unternehmen drei Produktreihen von Metallpulvern für die additive Fertigung her: Nickellegierungen, Eisenlegierungen und Kobaltlegierungen. Innerhalb dieser Produktreihen gibt es eine Reihe von Pulverprodukten, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt geeignet und sogar ideal sind, darunter MIMETE M 17-4PH, MIMETE V 718, MIMETE V X, MIMETE V 625 und MIMETE N 75.
Das erste aufgeführte Pulver, MIMETE M 17-4PH, ist ein ausscheidungsgehärteter martensitischer Edelstahl mit Kupfer und Niob. Dieses Pulver zeichnet sich durch hohe Festigkeit, ausgezeichnete Härte und Korrosionsbeständigkeit aus. Edelstahl ist allgemein für sein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bekannt und findet in der Luft- und Raumfahrtindustrie vielfältige Anwendung, beispielsweise in Halterungen, Hilfstriebwerkskomponenten, Werkzeugen und vielem mehr. Durch die Möglichkeit, Edelstahlteile im 3D-Druck herzustellen, können Luft- und Raumfahrthersteller von Topologieoptimierungen und einer agilen Produktion profitieren, die die ohnehin schon vorteilhaften Eigenschaften des Materials noch weiter verbessern.
MIMETE V 718 ist eine Nickel-Chrom-Legierung, die von der FOMAS Group an ihrem italienischen Standort hergestellt wird. Das Material verfügt über mehrere Eigenschaften, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt erforderlich sind, darunter Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit sowie eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit von weit über 600 °C. Die Nickel-Chrom-Legierung wird für verschiedene Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, darunter Turbinenschaufeln und andere Komponenten für Strahltriebwerke und Raketentriebwerke.
Ein weiteres Pulver in Luft- und Raumfahrtqualität, das von der FOMAS Group hergestellt wird, ist MIMETE V X, eine Nickellegierung mit einer vorteilhaften Kombination von Eigenschaften, darunter Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit auch bei hohen Temperaturen und gute Duktilität nach Wärmebehandlungen. Diese Legierung enthält Nickel, Chrom, Eisen, Molybdän, Kobalt und Spuren von Silizium, Wolfram, Mangan, Aluminium und Kohlenstoff. MIMETE V 625 ist eine weitere Nickel-Chrom-Legierung, die ähnliche vorteilhafte Eigenschaften wie die oben genannten Legierungen aufweist, darunter Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit sowie hervorragende mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen.
Zu guter Letzt wäre da noch MIMETE N 75, eine Legierung, die größtenteils aus Kobalt, Chrom und Molybdän (CoCrMo) besteht und sich ideal für Teile eignet, die eine hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und starke Eigenschaften bei hohen Temperaturen erfordern, wie beispielsweise kritische Motorkomponenten.
Laut FOMAS Group wurden diese Pulver von Branchenakteuren in Italien und im Ausland qualifiziert oder befinden sich derzeit im Qualifizierungsprozess. Darüber hinaus entwickelt das Team der FOMAS Group neben diesen fünf verfügbaren Pulvern in Luft- und Raumfahrtqualität auch kundenspezifische Materialien auf Basis der Kundenanforderungen und bietet weitere Standardqualitäten von Metallpulvern an.
Metallurgisches Know-how nimmt Fahrt auf
Der Einstieg der FOMAS Group in den Bereich AM war eine natürliche Weiterentwicklung aus ihrer ursprünglichen Tätigkeit als Experte für Freiformschmieden und Ringwalzen, und das Unternehmen hat sein fundiertes Wissen über Metallurgie in diesem neueren Geschäftsbereich genutzt. Im Bereich der Luft- und Raumfahrt ging das Unternehmen bereits 2002 eine Partnerschaft mit der Indian Space Research Organization (ISRO) ein, um nahtlose Ringe und Freiformschmiedeteile aus Aluminium, 15cdv6 und Maraging-Stahl zu liefern. Diese Nicht-AM-Komponenten erwiesen sich als unverzichtbar für mehrere Trägerraketen der ISRO, darunter PSLV und GSLV (MK I, MK II und MK III).
Seit dieser ersten Partnerschaft in der Luft- und Raumfahrt hat die FOMAS-Gruppe ihre Expansion in dieser Branche fortgesetzt und liefert verschiedene gewalzte und geschmiedete Metallteile an Luft- und Raumfahrtunternehmen in Italien und darüber hinaus. Das Unternehmen ist sogar für die Herstellung von Komponenten für Raketen, Raumfahrtmodule, Flugzeuge und Verteidigungsausrüstung zertifiziert. Zu den Luft- und Raumfahrtprojekten, an denen es mitgearbeitet hat, gehören die Raumfahrtprogramme Ariane, Vega, Axiom, Cygnus und Halo.
„Mit über 20 Jahren Erfahrung im Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssektor (ASD) verfügt die FOMAS-Gruppe heute über ein tiefes Verständnis für hochpräzise, qualitätskritische Lieferketten“, fügt das Unternehmen hinzu. „Dies ermöglicht es uns, hochleistungsfähige Metallpulver herzustellen, die auf anspruchsvolle ASD-Anwendungen zugeschnitten sind, gestützt auf unser fundiertes Prozess-Know-how und unser Engagement für Spitzenleistungen.“
Es versteht sich von selbst, dass die FOMAS Group mit ihrer Fähigkeit zur Herstellung hochwertiger, kugelförmiger Metallpulver ihre Verbindungen zur Luft- und Raumfahrt weiter stärken und auch weiterhin die wesentlichen Komponenten und Rohstoffe liefern wird, die OEMs in der Luft- und Raumfahrt benötigen, um Flugzeuge und Trägerraketen der nächsten Generation zu realisieren.
Dieser Artikel wurde ursprünglich im eBook „VM Focus Aerospace AM“ von VoxelMatters veröffentlicht. Das vollständige eBook kann unter diesem Link kostenlos gelesen oder heruntergeladen werden.
