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Während der additiven Fertigung durch Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Prozesse wird Metallpulver schichtweise mithilfe eines Lasers selektiv fest verbunden. Diese Pulver müssen strenge Anforderungen hinsichtlich ihrer Größe und Formgüte erfüllen. Mangels ausreichender Prozesskontrolle während der Produktion durch Zweistoffzerstäubungsverfahren ist dies jedoch häufig nur durch aufwändige und teure Siebeprozesse zu erreichen.

Im Rahmen des Projektes „Produktion von Metallpulver für die additive Fertigung" (PPAM) des Indo-German Science & Technology Centre (IGSTC) kollaborieren Wissenschaftler des Indian Institute of Science Bangalore, des Indian Institute of Technology Kharagpur, der Tata Steel Ltd., der SMS group GmbH sowie der Technischen Universität Darmstadt, um ein besseres Verständnis der sogenannten Close-Coupled Atomisation (CCA) zu entwickeln und letztlich ebendiesen Prozess zu optimieren. Bei dieser Form der Zweistoffzerstäubung wird ein gravitationsgetriebener Strahl flüssigen Metalls zur Interaktion mit einer Hochgeschwindigkeitsgasströmung gebracht. Das Gas erreicht dabei in der Regel Überschallgeschwindigkeit, weshalb sich das Strömungsfeld durch kompressible Effekte auszeichnet.

Am Institut für Strömungslehre und Aerodynamik (SLA) liegt der Fokus innerhalb des Projektes auf der Modellierung des Zerstäubungsprozesses. Dazu wird ein Modellprüfstand betrieben, der, basierend auf einer Dimensionsanalyse, Wasser und Luft als Ersatzmedien für die Zerstäubung verwendet. Dies erlaubt eine verbesserte Zugänglichkeit für moderne optische Messsysteme. Insbesondere die Phasen-Doppler-Messtechnik ermöglicht trotz der extremen Prozessbedingungen eine genaue Bestimmung der Verteilung von Partikelgröße und -geschwindigkeit.

Indo-German Science and Technology Centre (IGSTC)