Seit 1987 ist die UTBM über ihr Labor LERMPS (ICB) international für ihre Arbeiten im Bereich der Oberflächenbehandlung anerkannt. Als Pionierin baut sie seit 20 Jahren ergänzend dazu den Bereich der additiven Metallfertigung aus.
Um ihre Forschungsaktivitäten zu verstärken, hat die UTBM kürzlich eine SLM-Anlage (Selective Laser Melting) zur additiven Fertigung angeschafft, die mit einem „grünen“ Laser (mit einer Wellenlänge von 515 nm) ausgestattet ist.
Dieses neue Verfahren, das mit einer Gesamtinvestition von 404.000 € realisiert und von der Region Bourgogne-Franche-Comté gefördert wurde, ist in Frankreich einzigartig. Es ergänzt damit den Maschinenpark für die additive Metallfertigung (SLM) und steht in Ergänzung zu anderen Verfahren.
Es handelt sich in der Tat um das erste System dieser Art, das in Frankreich angeschafft wurde (ein weiteres wird derzeit im Großraum Paris gemietet betrieben). Bis heute gibt es weltweit nur sieben davon.
Diese Anlage eignet sich besonders für Legierungen, die Laserstrahlung nur schwach absorbieren, wie beispielsweise Kupfer. Dank der spezifischen Wellenlänge ihres Hochleistungslasers ermöglicht sie das Schmelzen dieser Legierungen und somit die Herstellung von Bauteilen. Tatsächlich absorbiert Kupfer etwa dreimal so viel Energie des „grünen“ Lasers mit einer Wellenlänge von 515 nm dieses Geräts im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten Infrarotlasern mit 1060 nm. Daraus ergibt sich unter anderem eine deutlich bessere metallurgische Qualität.
Diese Anlage erweitert die Kapazitäten der UTBM im Bereich des 3D-Drucks von Bauteilen aus Kupfer und Kupferlegierungen, die seit mehreren Jahren Gegenstand der Forschungsarbeiten ihrer Teams sind (Entwicklung spezifischer Legierungen, Entwicklung von Verfahren, metallurgische Untersuchungen, Charakterisierung der Eigenschaften der so hergestellten Werkstoffe usw.). Damit vervollständigt sie das Spektrum der über die MIFHySTO-Plattform verfügbaren (Mikro-)Fertigungsverfahren, insbesondere für die Formgebung von Legierungen für die Uhrenindustrie.
Die angestrebten Anwendungsbereiche sind vielfältig: Kühlkörper, Elektromagnete, Induktoren, Elektronik- und Uhrenteile, Luxusgüter usw.
Als erstes Beispiel sei genannt, dass mehr als 20 Jahre Arbeit erforderlich waren, um ein innovatives Verfahren der additiven Fertigung auf Basis der thermischen Spritztechnik zu entwickeln, mit dem Brennkammern für Raketentriebwerke (insbesondere für die Ariane-Rakete) hergestellt werden können. Dieses Verfahren wird es in Zukunft ermöglichen, die Fertigungszeit einer Brennkammer von derzeit 6 Monaten auf wenige Tage zu verkürzen, dabei weniger strategische Werkstoffe zu verbrauchen und die Leistung der Brennkammern zu steigern.
Ein weiteres Beispiel: Mehrjährige Forschungsarbeiten haben zur Entwicklung von Induktoren geführt, mit denen sich sehr starke Magnetfelder erzeugen lassen. Diese Entwicklungen wurden direkt genutzt, um an der UTBM die Systemkomponenten zu entwickeln, mit denen im LNCMI-CNRS-Labor in Grenoble eines der stärksten künstlichen Dauermagnetfelder der Welt erzeugt werden konnte (37 Tesla in einem Hohlraum mit einem Durchmesser von 37 mm).
Die neue Anlage, die nun in Betrieb ist, ermöglicht die Fertigung von Bauteilen mit komplexeren Geometrien als bisher möglich. Sie dient als Grundlage für eigene Forschungsarbeiten sowie für die Zusammenarbeit mit Industriepartnern und wird sehr schnell ihren Platz in den verschiedenen Fachstudiengängen der UTBM finden.
Gemeinsam mit unseren Forschern stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihnen diese hochmoderne Anlage und ihre Anwendungsmöglichkeiten auf unserer Plattform auf dem UTBM-Campus in Sevenans (90) vorzustellen.
