Im Jahr 2019 schlossen Kanthal und Swerim, ein schwedisches Metallforschungsinstitut, eine strategische Partnerschaft und investierten in modernste Zerstäubungsausrüstung. Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, Schwedens Spitzenposition in der Metallpulverindustrie zu sichern und gleichzeitig die Grenzen der Anwendungen der additiven Fertigung (AM) und der Pulvermetallurgie (PM) zu erweitern.
Eintauchen in die Atomisierung - Der Kernprozess:
Die hochmoderne Zerstäubungsanlage, die 2021 installiert wurde, verwandelt geschmolzenes Metall in feines Pulver, indem der Metallschmelzestrom mit unter Druck stehendem Inertgas, typischerweise Stickstoff oder Argon, besprüht wird. Je nach Aufbau entstehen feine oder ultrafeine Metallpulver. Kanthal hat dieses Vorhaben mit einer Investition von rund 5 Millionen SEK mitfinanziert. Die Investition umfasst auch Geräte zur Klassifizierung der Pulvergröße.
Saud Saleem, Senior R&D engineer, Kanthal.Saud Saleem, leitender Forschungs- und Entwicklungsingenieur bei Kanthal, erklärt, dass die am Stockholmer Standort von Swerim installierte Ausrüstung es Kanthal ermöglicht, sein bestehendes Produktportfolio zu erweitern und neue Produkte schneller und kostengünstiger zu entwickeln. Diese Zerstäubungsanlage im Laborformat ermöglicht es Kanthal außerdem, sein Fachwissen in der Pulverproduktion zu erweitern, ohne den derzeitigen Produktionsfluss zu beeinträchtigen.
Diese Partnerschaft hat zur Schaffung einer kleinen Pulveranlage geführt, die sorgfältig für Forschungszwecke konzipiert wurde.
Saleem fügt hinzu: „Die Zusammenarbeit zwischen Kanthal und Swerim geht weit über die traditionelle Fertigung hinaus.“ Diese Partnerschaft hat zur Schaffung einer kleinen Pulveranlage geführt, die sorgfältig für Forschungszwecke konzipiert wurde. Sein flexibles Design erleichtert schnelle Übergänge zwischen verschiedenen Legierungen und ermöglicht Experimente mit verschiedenen Pulvereigenschaften. Es erfüllt den Bedarf an einer flexiblen und vielseitigen Anlage, die schnelle Experimente ermöglicht und gleichzeitig hohe Qualität und effiziente Produktionsstandards aufrechterhält.“
Pulverbasierte Lösungen der nächsten Generation
Diese Metallpulver spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung nachhaltiger Technologien und können dazu beitragen, neue Produkte mit außergewöhnlicher Hochtemperatur-Kriechfestigkeit zu entwickeln. Dabei wird die Fähigkeit eines Materials gemessen, längerer Belastung oder Belastung ohne nennenswerte kontinuierliche Verformung standzuhalten. Angesichts der Tatsache, dass viele elektrische Lösungen auf pulverbasierten Produkten basieren, wird diese Anlage eine erhebliche Rolle bei der Erprobung und Entwicklung neuer Lösungen spielen.
Pulver können mit Hilfe der Close-Coupled- oder Freifall-Technik in verschiedenen Größen hergestellt werden, von grob bis fein. Diese Vielseitigkeit ist entscheidend für die Herstellung von Pulvern, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind, und für weitere Modifikationen des Pulvers, die den Weg für Pulverprodukte der nächsten Generation ebnen.
At the Swerim’s facility, Kanthal has access to advanced test equipment, including:
- Gas atomization equipment for metal alloys, suitable for batch sizes of 30-90 kg of steel, equipped with gas preheating and associated classification equipment.
- Hot Isostatic Press (HIP) specifications: 2,000°C, 2,000 bar, work area 130x260 mm, maximum load 25 kg.
- Additive manufacturing equipment/3D printer.
- Sintering furnaces and gas analysis (Photoacoustic spectroscopy - PAS and mass spectrometer for analysis of reduction gases).
- Image analysis equipment (dynamic).
- Particle size analysis equipment (laser diffraction).
Kanthals lange Geschichte in der Pulvermetallurgie:
Kanthal verwendet seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich Kanthal® APM und Kanthal® APMT Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen (FeCrAl). Diese Legierungen wurden ursprünglich entwickelt, um die wachsende Produktion von Halbleiterwafern zu unterstützen. Im Laufe der Zeit hat sich Kanthal® APM jedoch als entscheidender Wegbereiter für den Wandel in verschiedenen Industrien wie der Stahl-, Glas- und Automobilindustrie erwiesen, indem es ihnen hilft, von Öfen auf der Basis fossiler Brennstoffe auf elektrische Industrieheizung umzusteigen. Dieser Wandel befasst sich mit den beiden Prioritäten Produktivität und Nachhaltigkeit.
Im Jahr 2019 wagte Kanthal den Einstieg in die additive Fertigung mit der Einführung von Kanthal® AM100, der weltweit ersten Legierung, die explizit für Heizanwendungen mit 3D-Drucktechnologie entwickelt wurde. Das war ein entscheidender Moment in der Branche und eröffnete neue Design- und Fertigungsmöglichkeiten, die zuvor als unerreichbar galten.
Bahnbrechender Sprung in der Metallpulvertechnologie:
Kanthal und Swerim sind führend in der Pulvermetallurgiebranche und arbeiten kontinuierlich an der Weiterentwicklung dieser Technologie. Mit der gemeinsamen Vision, bahnbrechende Fortschritte in diesem Bereich zu erzielen, war es nur natürlich, dass die Besten der Branche zusammenarbeiten.
Diese Zusammenarbeit trägt dazu bei, dass Schweden seine weltweit führende Position bei Metallpulver behauptet.
Pontus Sjöberg, CEO, Swerim.Pontus Sjöberg, CEO von Swerim, sagt: „Das Metallforschungsinstitut Swerim und Kanthal verbindet eine langjährige und fruchtbare Zusammenarbeit bei der Herstellung und Entwicklung von Metallpulver.“ Wir teilen eine gemeinsame Vision und arbeiten an einer fossilfreien Wertschöpfungskette vom Bergbau bis zur Stahlindustrie. Diese Zusammenarbeit trägt dazu bei, dass Schweden seine weltweit führende Position bei Metallpulver behauptet.”
In einer Welt, in der die Nachfrage nach Innovation und Nachhaltigkeit ständig wächst, wird das Potenzial von Metallpulvern immer größer und verspricht eine strahlende und effiziente Zukunft für die Fertigung und darüber hinaus. Wie diese Zusammenarbeit zeigt, ebnet die Synergie von Tradition und Innovation den Weg für eine Zukunft, in der Metallpulver unverzichtbar sind, um die drängenden Herausforderungen der Gesellschaft zu bewältigen und Innovationen auf globaler Ebene voranzutreiben.