Additive Fertigung von Wolfram-Bauteilen

Mit neuartigen additiven Fertigungsverfahren lassen sich komplex geformte Wolfram-Bauteile herstellen

Wolfram ist das bevorzugte Material für plasmabelastete Bauteile in derzeitigen und künftigen Fusionsanlagen. Denn das Metall besitzt zum einen eine hohe Schwellenergie bezüglich physikalischer Zerstäubung und nimmt zum anderen wenig Wasserstoff auf. Allerdings ist Wolfram sehr hart und spröde, was die Bauteilfertigung und mechanische Bearbeitung außerordentlich schwierig macht. Etablierte Verfahren setzen Entwurf und Herstellung von Wolframbauteilen daher enge Grenzen.

Deshalb werden neuartige additive Fertigungsverfahren für Wolfram untersucht, die die Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels computergestütztem sequentiellem Schichtaufbau ermöglichen. Anders als mit herkömmlichen Fertigungstechnologien können so Bauteile mit hoher geometrischer Komplexität realisiert werden. Zum Beispiel prüfen Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Plasma-Komponenten-Wechselwirkung die additive Fertigung mit dem pulverbettbasierten Verfahren „Laser Powder Bed Fusion“. Die Abbildung zeigt auf diese Weise hergestellte Gitterstrukturen und veranschaulicht die Möglichkeiten additiver Fertigungsverfahren bei der Herstellung komplex geformter Wolfram-Teile.