{"id":1825,"date":"2023-09-27T01:15:08","date_gmt":"2023-09-27T01:15:08","guid":{"rendered":"https:\/\/met3dp.com\/?p=1825"},"modified":"2023-09-27T01:15:55","modified_gmt":"2023-09-27T01:15:55","slug":"plasma-rotating-electrode-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/met3dp.sg\/de\/plasma-rotating-electrode-process\/","title":{"rendered":"Plasma-Rotationselektroden-Verfahren"},"content":{"rendered":"<p>Das Plasma-Rotations-Elektroden-Verfahren (PREP) ist eine fortschrittliche Materialverarbeitungstechnologie, bei der Plasmab\u00f6gen und Zentrifugalkr\u00e4fte zur Herstellung von Hochleistungswerkstoffen eingesetzt werden. Diese innovative Methode kombiniert die Vorteile des Plasmabogenschmelzens und des Schleudergusses und erm\u00f6glicht die Herstellung von Werkstoffen mit besseren Eigenschaften als bei herk\u00f6mmlichen Verfahren.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">\u00dcberblick \u00fcber das Verfahren der rotierenden Plasmaelektrode<\/h2>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe title=\"Der gesamte Beschickungsprozess f\u00fcr die Plasma-Rotationselektroden-Pulverherstellungsanlage\" width=\"1333\" height=\"1000\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/dY98LLMjBUo?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Bei dem Verfahren mit rotierender Plasmaelektrode wird eine rotierende Graphitelektrode verwendet, die von einem Plasmalichtbogen umgeben ist. W\u00e4hrend die Elektrode rotiert, wird das Ausgangsmaterial durch den Plasmalichtbogen kontinuierlich geschmolzen und aufgrund der Zentrifugalkr\u00e4fte von der Elektrodenspitze weggeschleudert. Das geschmolzene Material erstarrt und wird aufgefangen, wodurch ein fertiges Teil oder ein Block entsteht.<\/p>\n\n\n\n<p>Einige der wichtigsten Vorteile der PREP-Technologie sind:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Schnelle Schmelz- und Erstarrungsraten, die raffinierte Gef\u00fcge erm\u00f6glichen<\/li>\n\n\n\n<li>Herstellung von Legierungen, die mit herk\u00f6mmlichen Methoden nur schwer oder gar nicht hergestellt werden k\u00f6nnen<\/li>\n\n\n\n<li>F\u00e4higkeit, reaktive Materialien ohne Kontamination zu verarbeiten<\/li>\n\n\n\n<li>In-situ-Legieren und Mikrostrukturkontrolle<\/li>\n\n\n\n<li>Nahezu Nettoform-F\u00e4higkeiten, die die Bearbeitung minimieren<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Im Vergleich zu anderen Plasmaschmelzverfahren bietet die rotierende Elektrode zus\u00e4tzliche Kontrolle \u00fcber die thermischen Bedingungen w\u00e4hrend der Verarbeitung. Dies erm\u00f6glicht ma\u00dfgeschneiderte Erstarrungsbedingungen zur Optimierung des Mikrogef\u00fcges und der Eigenschaften des fertigen Materials.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Plasmaquelle bietet extrem hohe Temperaturen von \u00fcber 10.000 \u00b0C und erm\u00f6glicht das Schmelzen aller Materialien. Durch Anpassung der Plasmaleistung und anderer Parameter k\u00f6nnen die thermischen Bedingungen genau gesteuert werden. Dies erm\u00f6glicht eine flexible Gestaltung von Legierungen und Verarbeitungsbedingungen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plasma-Rotationselektroden-Verfahren (PREP) f\u00fcr 3D-Druckanwendungen:<\/h3>\n\n\n\n<p><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt-kategorie\/3d-prining-metal-powder\/titanium-based-alloy-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product-category\/3d-prining-metal-powder\/titanium-based-alloy-powder\/\">Titan-Legierungen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt\/ti6al4v-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product\/ti6al4v-powder\/\">Ti-6Al-4V<\/a>Ti-6Al-7Nb - Ausgezeichnetes Verh\u00e4ltnis von Festigkeit zu Gewicht und Biokompatibilit\u00e4t<\/li>\n\n\n\n<li>Sehr feine Pulver mit kontrollierter Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt-kategorie\/3d-prining-metal-powder\/aluminum-based-alloy-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product-category\/3d-prining-metal-powder\/aluminum-based-alloy-powder\/\">Aluminium-Legierungen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt\/alsi10mg-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product\/alsi10mg-powder\/\">AlSi10Mg<\/a><\/strong>AlSi12 - Geringe Dichte mit guter Festigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Sph\u00e4rische Morphologie mit hoher Flie\u00dff\u00e4higkeit des Pulvers<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt-kategorie\/3d-prining-metal-powder\/superalloy-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product-category\/3d-prining-metal-powder\/superalloy-powder\/\">Nickel-Superlegierungen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt\/best-in718-powder-for-3d-printing\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product\/best-in718-powder-for-3d-printing\/\">Inconel 718<\/a><\/strong>Inconel 625 - Hervorragende Eigenschaften bei hohen Temperaturen<\/li>\n\n\n\n<li>Dichte 3D-Druckteile mit feinem Gef\u00fcge<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Werkzeugst\u00e4hle<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>H13, P20, 420 rostfrei - Hohe H\u00e4rte, Verschlei\u00df- und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Komplexe Geometrien f\u00fcr Werkzeug- und Formenbauteile sind m\u00f6glich<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong><a href=\"https:\/\/met3dp.sg\/de\/produkt-kategorie\/additive-manufacturing-powder\/refractory-metal-powder\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/met3dp.sg\/product-category\/additive-manufacturing-powder\/refractory-metal-powder\/\">Feuerfeste Legierungen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Tungsten\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Tungsten\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Wolfram<\/a>Tantal, Molybd\u00e4n - Extrem hohe Schmelzpunkte<\/li>\n\n\n\n<li>Pulver mit hoher Dichte f\u00fcr die Strahlenabschirmung geeignet<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Kupferlegierungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>CuCrZr, CuNi2SiCr - Ausgezeichnete thermische und elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Verwendet f\u00fcr W\u00e4rmemanagementanwendungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Kobalt-Chrom-Legierungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>CoCrMo, CoCrW - Biokompatibilit\u00e4t und hohe Festigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Geringe interne Porosit\u00e4t mit optimierten Parametern<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Die mit PREP hergestellten kugelf\u00f6rmigen Pulver erm\u00f6glichen 3D-gedruckte Teile mit hoher Dichte und hervorragenden mechanischen Eigenschaften, die sich f\u00fcr anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizintechnik, im Werkzeugbau und in anderen Bereichen eignen.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table><thead><tr><th>System Legierung<\/th><th>Beispiel Legierungen<\/th><th>Wichtige Eigenschaften<\/th><th>Anwendungen<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td>Titan-Legierungen<\/td><td>Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb<\/td><td>Hohes Festigkeits-Gewichts-Verh\u00e4ltnis, Biokompatibilit\u00e4t<\/td><td>Luft- und Raumfahrt, Medizin<\/td><\/tr><tr><td>Aluminium-Legierungen<\/td><td>AlSi10Mg, AlSi12<\/td><td>Geringe Dichte, gute Festigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/td><td>Automobilindustrie, Konsumg\u00fcter<\/td><\/tr><tr><td>Nickel-Superlegierungen<\/td><td>Inconel 718, Inconel 625<\/td><td>Ausgezeichnete Eigenschaften bei hohen Temperaturen<\/td><td>Turbinenschaufeln, Raketend\u00fcsen<\/td><\/tr><tr><td>Werkzeugst\u00e4hle<\/td><td>H13, P20, 420 rostfrei<\/td><td>Hohe H\u00e4rte, Verschlei\u00dffestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/td><td>Spritzgussformen, Gesenke<\/td><\/tr><tr><td>Feuerfeste Legierungen<\/td><td>Wolfram, Tantal, Molybd\u00e4n<\/td><td>Extrem hohe Schmelzpunkte<\/td><td>Strahlungsabschirmung, Hochtemperatur-Ofenteile<\/td><\/tr><tr><td>Kupferlegierungen<\/td><td>CuCrZr, CuNi2SiCr<\/td><td>Hohe thermische und elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/td><td>Elektronikk\u00fchlung, Anschl\u00fcsse<\/td><\/tr><tr><td>Kobalt-Chrom-Legierungen<\/td><td>CoCrMo, CoCrW<\/td><td>Biokompatibilit\u00e4t, hohe Festigkeit<\/td><td>Medizinische Implantate, Zahnkronen<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Ausr\u00fcstung f\u00fcr die Bearbeitung mit rotierenden Plasmaelektroden<\/h2>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"685\" height=\"248\" src=\"https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/prep.png\" alt=\"Plasma-Rotationselektroden-Verfahren\" class=\"wp-image-1827\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/prep.png 685w, https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/prep-300x109.png 300w, https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/prep-600x217.png 600w\" sizes=\"(max-width: 685px) 100vw, 685px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Zu den wichtigsten Komponenten, die im Prozess der rotierenden Plasmaelektroden verwendet werden, geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plasma-Brenner<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Typischerweise \u00fcbertragene Lichtbogenbrenner mit einer Leistung von 10-100 kW<\/li>\n\n\n\n<li>Liefert den Hochtemperatur-Plasmalichtbogen zum Schmelzen des Vormaterials<\/li>\n\n\n\n<li>Es k\u00f6nnen verschiedene Plasmagase verwendet werden - Argon, Stickstoff, Wasserstoff, Helium<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Rotierende Elektrode<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Gew\u00f6hnlich aus Graphit f\u00fcr hohe Temperaturen geeignet<\/li>\n\n\n\n<li>Durchmesser und L\u00e4nge h\u00e4ngen von der Teilegr\u00f6\u00dfe ab<\/li>\n\n\n\n<li>Rotiert mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3000 U\/min<\/li>\n\n\n\n<li>Wassergek\u00fchlt f\u00fcr hohe thermische Belastung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Schimmelpilz<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Graphit- oder Kupferform zur Formung des Ablagerungsmaterials<\/li>\n\n\n\n<li>Wassergek\u00fchlt zur schnellen Verfestigung des geschmolzenen Materials<\/li>\n\n\n\n<li>Zentrifugalkr\u00e4fte schleudern das Material an die Formw\u00e4nde<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Stromversorgungen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>DC-Stromversorgung zum Betrieb des Plasmabrenners<\/li>\n\n\n\n<li>Kann im Hei\u00df- oder Kaltkathodenmodus betrieben werden<\/li>\n\n\n\n<li>Str\u00f6me von 100-1000 A je nach Plasmabrenner<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Vakuumkammer<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Bietet eine kontrollierte Atmosph\u00e4re f\u00fcr den Plasmalichtbogen<\/li>\n\n\n\n<li>Vakuum- oder Inertgasumgebung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Kontrollsystem<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Computergesteuerte Kontrolle der Plasmaparameter<\/li>\n\n\n\n<li>Rotationsgeschwindigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Vorschubgeschwindigkeit des Materials<\/li>\n\n\n\n<li>Automatisierte Produktion<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Wie das Plasma-Rotations-Elektroden-Verfahren funktioniert<\/h2>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"600\" src=\"https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/3d-printing-metal-powder-making-machine.jpg\" alt=\"3d-Druck Metallpulver-Maschine\" class=\"wp-image-1791\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/3d-printing-metal-powder-making-machine.jpg 1000w, https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/3d-printing-metal-powder-making-machine-300x180.jpg 300w, https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/3d-printing-metal-powder-making-machine-768x461.jpg 768w, https:\/\/met3dp.sg\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/3d-printing-metal-powder-making-machine-600x360.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Das Plasma-Dreh-Elektroden-Verfahren kombiniert Schleuderguss und Plasma-Lichtbogenschmelzen in einem integrierten System. Hier finden Sie einen \u00dcberblick \u00fcber die Funktionsweise von PREP:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Einsatz von Rohstoffen<\/strong>&nbsp;- Die Elektrode wird mit einer hohen Geschwindigkeit von bis zu 3000 U\/min gedreht. Das Ausgangsmaterial, z. B. Legierungspulver, wird in das Schmelzbad an der rotierenden Elektrodenspitze eingespritzt.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Schmelzen<\/strong>&nbsp;- Der Plasmalichtbogen aus dem\/den umgebenden Plasmabrenner(n) schmilzt das eingelegte Einsatzmaterial und Bereiche der rotierenden Elektrodenoberfl\u00e4che. Temperaturen von \u00fcber 10.000\u00b0C sorgen f\u00fcr ein schnelles Schmelzen.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Auswurf von geschmolzenem Material<\/strong>&nbsp;- Die durch die schnelle Rotation erzeugten Zentrifugalkr\u00e4fte bewirken, dass das geschmolzene Material von der Elektrodenspitze weggeschleudert wird. Dabei bilden sich Tr\u00f6pfchen, die nach au\u00dfen wandern.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Bildung von Ablagerungen<\/strong>&nbsp;- Das herausgeschleuderte geschmolzene Material trifft auf die wassergek\u00fchlte Kupferform, die um die Elektrode herum angeordnet ist. Die Tr\u00f6pfchen verfestigen sich schnell und bilden allm\u00e4hlich eine Ablagerung.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Ma\u00dfgeschneiderte Verfestigung<\/strong>&nbsp;- Die hohe W\u00e4rme\u00fcbertragungsrate, die die Form bietet, erm\u00f6glicht eine kontrollierte gerichtete Erstarrung. Dadurch kann die Struktur der Ablagerung optimiert werden.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Pfandsammlung<\/strong>&nbsp;- Nach der vollst\u00e4ndigen Formgebung wird das geformte Teil aus der Kammer entnommen. Dabei kann es sich um einen Barren, ein endformnahes Teil oder eine andere Produktmorphologie handeln.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Automatisierter Betrieb<\/strong>&nbsp;- Das PREP-System ist vollautomatisch und computergesteuert. Es kann unbeaufsichtigt laufen, um gro\u00dfe Mengen an Material zu produzieren.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Flexibilit\u00e4t der Parameter<\/strong>&nbsp;- Variablen wie die Plasmaleistung, die Elektrodenrotationsgeschwindigkeit und die Materialvorschubgeschwindigkeit k\u00f6nnen eingestellt werden, um die Abscheidungseigenschaften anzupassen.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Einzigartige M\u00f6glichkeiten der Bearbeitung mit rotierenden Plasmaelektroden<\/h2>\n\n\n\n<p>Das Verfahren mit rotierenden Plasmaelektroden bietet einige einzigartige M\u00f6glichkeiten, die es von anderen Materialverarbeitungsmethoden unterscheiden:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Schnelle Erstarrungsraten<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Erstarrungsraten von \u00fcber 100.000\u00b0C\/s sind m\u00f6glich<\/li>\n\n\n\n<li>Erm\u00f6glicht die Bildung von Nicht-Gleichgewichtsphasen und metastabilen Strukturen<\/li>\n\n\n\n<li>Verfeinert die Korngr\u00f6\u00dfen bis in den Nanobereich<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Herstellung von Netzformen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Ablagerungen k\u00f6nnen in eine nahezu reine Form gebracht werden, was die Bearbeitung reduziert.<\/li>\n\n\n\n<li>Komplexe Teilegeometrien k\u00f6nnen direkt hergestellt werden<\/li>\n\n\n\n<li>Eliminiert zus\u00e4tzliche Verarbeitungsschritte<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Reaktive Materialverarbeitung<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Durch den Einschluss des Plasmalichtbogens k\u00f6nnen reaktive Materialien ohne Kontamination verarbeitet werden.<\/li>\n\n\n\n<li>Hochreaktive Legierungen wie Titanaluminide k\u00f6nnen hergestellt werden<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Thermische Kontrolle<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Die rotierende Elektrode bietet zus\u00e4tzliche Kontrolle \u00fcber die thermischen Bedingungen<\/li>\n\n\n\n<li>Erm\u00f6glicht ma\u00dfgeschneiderte Nicht-Gleichgewichts-K\u00fchlraten zur Kontrolle der Mikrostruktur<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">In-Situ-Legierung<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Legierungszus\u00e4tze k\u00f6nnen w\u00e4hrend der Verarbeitung in das Schmelzbad eingebracht werden<\/li>\n\n\n\n<li>Erm\u00f6glicht Flexibilit\u00e4t bei der Entwicklung und Herstellung neuer Legierungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Saubere Verarbeitungsumgebung<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Vakuumkammer sorgt f\u00fcr kontrollierte Atmosph\u00e4re<\/li>\n\n\n\n<li>Es werden keine Tiegel ben\u00f6tigt, was eine m\u00f6gliche Kontamination verringert.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Mit PREP verarbeitete Legierungssysteme<\/h2>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table><thead><tr><th>System Legierung<\/th><th>Beschreibung<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td>Titanaluminide<\/td><td>Intermetallische Legierungen auf der Basis von Ti und Al mit Hochtemperatureigenschaften<\/td><\/tr><tr><td>Metallische Gl\u00e4ser in loser Sch\u00fcttung<\/td><td>Amorphe Legierungen mit hoher Festigkeit und H\u00e4rte<\/td><\/tr><tr><td>Metallmatrix-Verbundwerkstoffe<\/td><td>Verst\u00e4rkt mit Partikeln f\u00fcr hohe Festigkeit und Steifigkeit<\/td><\/tr><tr><td>Superlegierungen<\/td><td>Ni, Fe oder Co-Basislegierungen mit ausgezeichneter Kriechfestigkeit<\/td><\/tr><tr><td>Werkzeugst\u00e4hle<\/td><td>Eisenbasislegierungen mit hoher H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit<\/td><\/tr><tr><td>Hochschmelzende Metalle<\/td><td>Metalle mit ultrahohem Schmelzpunkt wie W, Mo, Nb, Ta<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p>Mit dem Verfahren der rotierenden Plasmaelektrode kann eine breite Palette von Legierungssystemen hergestellt werden:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Titanaluminide<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Intermetallische Legierungen auf Basis von Ti und Al<\/li>\n\n\n\n<li>Ausgezeichnete Hochtemperatureigenschaften bei geringer Dichte<\/li>\n\n\n\n<li>F\u00fcr Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Bulk Metallic Gl\u00e4ser<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Amorphe Legierungen mit hoher Festigkeit und H\u00e4rte<\/li>\n\n\n\n<li>Hohe Abk\u00fchlungsraten erm\u00f6glichen die Bildung von metallischem Glas<\/li>\n\n\n\n<li>Ausgezeichnete technische Materialien und Beschichtungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Verst\u00e4rkt mit Karbiden, Oxiden oder anderen Partikeln<\/li>\n\n\n\n<li>Hervorragende spezifische Festigkeit und Steifigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Verwendet f\u00fcr Teile der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Halbleiterindustrie<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Superlegierungen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Nickel-, Eisen- oder Kobaltbasislegierungen mit hervorragender Kriechfestigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Verwendet f\u00fcr Hochtemperaturstrukturen in Turbinen und Motoren<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Werkzeugst\u00e4hle<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Eisenbasislegierungen mit hoher H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit<\/li>\n\n\n\n<li>Verwendet f\u00fcr Schneidwerkzeuge, Formen, Gesenke und andere Anwendungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Hochschmelzende Metalle<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Metalle mit ultrahohem Schmelzpunkt wie Wolfram, Molybd\u00e4n, Niob, Tantal<\/li>\n\n\n\n<li>Verwendung f\u00fcr Hochtemperaturanwendungen aufgrund der Beibehaltung der Festigkeit<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Mikrostruktur und Eigenschaftsverbesserung<\/h2>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Einer der Hauptvorteile von PREP ist die M\u00f6glichkeit, fortschrittliche Mikrostrukturen zu erzeugen, die verbesserte Eigenschaften verleihen. Einige Beispiele hierf\u00fcr sind:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Kornverfeinerung<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Extrem feine nanoskalige K\u00f6rner k\u00f6nnen hergestellt werden<\/li>\n\n\n\n<li>F\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten Festigkeit gem\u00e4\u00df der Hall-Petch-Beziehung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Erweiterte Feststoffl\u00f6slichkeit<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Einschluss von gel\u00f6sten Stoffen durch schnelle Verfestigung erweitert die L\u00f6slichkeit von Feststoffen<\/li>\n\n\n\n<li>\u00c4ndert das Legierungsverhalten und erm\u00f6glicht neue Zusammensetzungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Nicht-Gleichgewichts-Phasen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Metastabile Phasen k\u00f6nnen bei Raumtemperatur erhalten bleiben<\/li>\n\n\n\n<li>Verfestigt den Niederschlag und ver\u00e4ndert die Eigenschaften<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Partikel-Verst\u00e4rkung<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>In-situ-Bildung von nanoskaligen Pr\u00e4zipitaten und Partikeln<\/li>\n\n\n\n<li>Hervorragende Verst\u00e4rker und Verfeinerer der Korngr\u00f6\u00dfe<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Beseitigung der Segregation<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Keine chemische Entmischung durch schnelle Erstarrung<\/li>\n\n\n\n<li>Verbessert die Homogenit\u00e4t der Legierung und beseitigt Fehler<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Verbesserte Schnittstellen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Schnelle Erstarrung erm\u00f6glicht schadstofffreie Schnittstellen<\/li>\n\n\n\n<li>St\u00e4rkt Korngrenzen und Interphasengrenzfl\u00e4chen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Vorteile der Bearbeitung mit rotierenden Plasmaelektroden<\/h2>\n\n\n\n<p>Einige der wichtigsten Vorteile der PREP-Technologie sind:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Vielseitigkeit<\/strong>&nbsp;- Kann praktisch alle Legierungssysteme verarbeiten<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Hervorragende Mikrostrukturen<\/strong>&nbsp;- Erzielt eine erhebliche Kornfeinung und Mikrolegierung<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Nahe der Netzform<\/strong>&nbsp;- Komplexe Geometrien k\u00f6nnen direkt hergestellt werden<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Wirkungsgrad<\/strong>&nbsp;- Automatisierter Hands-Off-Betrieb mit hoher Produktivit\u00e4t<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Qualit\u00e4t<\/strong>&nbsp;- Sorgt f\u00fcr eine saubere Verarbeitungsumgebung und eliminiert Defekte<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Leistung<\/strong>&nbsp;- Herstellung von Legierungen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Neuartige Legierungen<\/strong>&nbsp;- Erm\u00f6glicht die Entwicklung von einzigartigen metastabilen Zusammensetzungen<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Kosteneffizienz<\/strong>&nbsp;- Reduziert den Rohstoffabfall und den Bearbeitungsaufwand<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Im Vergleich zu anderen Verarbeitungsmethoden bietet PREP neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Legierungsentwicklung und die Optimierung der Materialeigenschaften.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Anwendungen von mit PREP hergestellten Legierungen<\/h2>\n\n\n\n<p>Die mit dem Verfahren der rotierenden Plasmaelektrode hergestellten Legierungen werden in einer Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Komponenten f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Turbinenschaufeln, Scheiben, Geh\u00e4use aus Nickel- und Titanlegierungen<\/li>\n\n\n\n<li>Erfordert hohe Festigkeit und Kriechbest\u00e4ndigkeit bei erh\u00f6hten Temperaturen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Schneidewerkzeuge<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Bohrer, Schaftfr\u00e4ser, S\u00e4gebl\u00e4tter aus Werkzeugstahl-Legierungen<\/li>\n\n\n\n<li>Muss bei der Bearbeitung Verschlei\u00df, St\u00f6\u00dfen und Hitze standhalten<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Biomedizinische Implantate<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Legierungen aus Titan oder Edelstahl f\u00fcr orthop\u00e4dische Implantate<\/li>\n\n\n\n<li>Ausgezeichnete Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Biokompatibilit\u00e4t<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Autoteile<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Motorkomponenten, Antriebsstrang aus Aluminium-, Magnesium- und Titan-Legierungen<\/li>\n\n\n\n<li>Gewichtsreduzierung und Leistung unter extremen Bedingungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Sportartikel<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Golfschl\u00e4ger, Fahrr\u00e4der und hochwertige Ausr\u00fcstung aus hochentwickelten Legierungen<\/li>\n\n\n\n<li>Hohes Verh\u00e4ltnis von Festigkeit zu Gewicht erforderlich<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Elektronik<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>K\u00fchlk\u00f6rper aus Beryllium-Verbundwerkstoffen<\/li>\n\n\n\n<li>Erfordert W\u00e4rmemanagementf\u00e4higkeiten<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Nukleare Anwendungen<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Verst\u00e4rkte Materialien f\u00fcr Kernreaktoren<\/li>\n\n\n\n<li>Muss die Leistung unter Strahlung aufrechterhalten<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Anwendungen von mit PREP hergestellten Legierungen<\/h2>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table><thead><tr><th>Industrie<\/th><th>Anmeldung<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td>Luft- und Raumfahrt<\/td><td>Komponenten der Turbine<\/td><\/tr><tr><td>Schneidewerkzeuge<\/td><td>Bohrer, S\u00e4gebl\u00e4tter<\/td><\/tr><tr><td>Biomedizinische<\/td><td>Implantate<\/td><\/tr><tr><td>Automobilindustrie<\/td><td>Teile f\u00fcr Motor und Antriebsstrang<\/td><\/tr><tr><td>Sportartikel<\/td><td>Vereine, Fahrr\u00e4der, Ausr\u00fcstung<\/td><\/tr><tr><td>Elektronik<\/td><td>W\u00e4rmesenken<\/td><\/tr><tr><td>Kernkraft<\/td><td>Komponenten f\u00fcr Reaktoren<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Aktuelle Forschung zur Verarbeitung rotierender Plasmaelektroden<\/h2>\n\n\n\n<p>Es gibt eine Reihe von Forschungsbereichen, in denen die PREP-Technologie weiterentwickelt werden soll:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Modellierung der komplexen Plasma-Material-Wechselwirkungen<\/li>\n\n\n\n<li>Einbeziehung neuartiger und recycelter Materialien als Ausgangsmaterial<\/li>\n\n\n\n<li>Multi-Elektroden-Konfigurationen f\u00fcr die Produktion gro\u00dfer Teile<\/li>\n\n\n\n<li>Hybride PREP-Verfahren kombiniert mit additiver Fertigung<\/li>\n\n\n\n<li>Entwicklung einer neuen Messdiagnostik<\/li>\n\n\n\n<li>Verbinden unterschiedlicher Legierungen zu Metallmatrix-Verbundwerkstoffen<\/li>\n\n\n\n<li>Erforschung der Verst\u00e4rkung durch Kohlenstoff-Nanor\u00f6hrchen<\/li>\n\n\n\n<li>Wirtschafts- und Lebenszyklusanalysen des Prozesses<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Kontinuierliche Forschung wird weitere Prozessverbesserungen, eine breitere Palette von Legierungen und neue Anwendungen erm\u00f6glichen. Regierungsbeh\u00f6rden und private Unternehmen investieren aktiv in die Weiterentwicklung der Verarbeitung rotierender Plasmaelektroden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zukunftsaussichten f\u00fcr die PREP-Technologie<\/h2>\n\n\n\n<p>Das Verfahren der rotierenden Plasmaelektroden stellt einen Innovationssprung in der Materialverarbeitungstechnologie dar. Laufende Entwicklungen und die \u00dcbernahme durch die Industrie werden Hochleistungslegierungen der n\u00e4chsten Generation erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n<p>Mehrere Trends deuten auf eine gl\u00e4nzende Zukunft f\u00fcr die PREP hin:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Die Nachfrage nach fortschrittlichen Speziallegierungen in verschiedenen Industriezweigen steigt. Mit PREP sind Legierungszusammensetzungen m\u00f6glich, die mit herk\u00f6mmlichen Methoden nicht erreicht werden k\u00f6nnen.<\/li>\n\n\n\n<li>Die Nettoform und die additive Fertigung werden immer h\u00e4ufiger eingesetzt. PREP verf\u00fcgt \u00fcber endkonturnahe F\u00e4higkeiten, die andere Methoden in Bezug auf Flexibilit\u00e4t und Qualit\u00e4t der Legierung \u00fcbertreffen.<\/li>\n\n\n\n<li>Eine automatisierte Produktion mit hohem Durchsatz ist entscheidend f\u00fcr die Wettbewerbsf\u00e4higkeit. PREP erm\u00f6glicht einen automatisierten Hands-on-Betrieb mit hoher Produktivit\u00e4t.<\/li>\n\n\n\n<li>Die Qualit\u00e4tsanforderungen f\u00fcr kritische Komponenten werden immer strenger. PREP bietet eine hochpr\u00e4zise, saubere und kontrollierte Verarbeitungsumgebung.<\/li>\n\n\n\n<li>Legierungen mit verbesserten technischen Mikrostrukturen sind au\u00dfergew\u00f6hnlich leistungsf\u00e4hig. PREP erschlie\u00dft metastabile Strukturen mit einzigartigen Eigenschaften.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Aufgrund dieser Faktoren ist PREP auf dem besten Weg, eine wesentliche Technologie f\u00fcr die Legierungsherstellung der n\u00e4chsten Generation in zahlreichen Sektoren zu werden. In diesem spannenden Bereich wird ein anhaltend schnelles Wachstum erwartet.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">H\u00e4ufig gestellte Fragen zur Bearbeitung mit rotierenden Plasmaelektroden:<\/h2>\n\n\n\n<p>Hier finden Sie einige h\u00e4ufig gestellte Fragen zum Verfahren der rotierenden Plasmaelektroden:<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Was sind die wichtigsten Vorteile der PREP-Technologie?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Zu den wichtigsten Vorteilen geh\u00f6ren schnelle Erstarrungsraten, die fortschrittliche Mikrostrukturen erm\u00f6glichen, die Herstellung von endkonturnahen Formen, flexible Legierungsm\u00f6glichkeiten, eine saubere Verarbeitungsumgebung und eine automatisierte Produktion.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Welche Materialien k\u00f6nnen mit PREP verarbeitet werden?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Praktisch jedes Legierungssystem kann verarbeitet werden, einschlie\u00dflich Titan, Aluminium, Magnesium, Nickel, Kobalt, Eisen, Werkzeugstahl und feuerfeste Legierungen. Auch Nanoverbundstoffe und amorphe Legierungen sind m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Wie schneidet PREP im Vergleich zu anderen additiven Fertigungsverfahren ab?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>PREP erm\u00f6glicht Legierungen bei h\u00f6heren Temperaturen, feinere Kornstrukturen und vermeidet einige Probleme mit Porosit\u00e4t und Anisotropie. Im Vergleich zu Pulverbettschmelzverfahren sind die Geometrien bei PREP jedoch begrenzt. Die beiden Verfahren erg\u00e4nzen sich.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>In welchen Branchen werden die Legierungen von PREP eingesetzt?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Luft- und Raumfahrt, Biomedizin, Automobil-, Sportartikel-, Elektronik- und Nuklearindustrie nutzen die Vorteile der PREP-Legierungen. Die Technologie wird auch zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Was sind die Grenzen der PREP-Technologie?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Die Gr\u00f6\u00dfe der hergestellten Teile ist durch den Elektrodendurchmesser begrenzt. Auch die Komplexit\u00e4t der Teilegeometrie ist im Vergleich zu einigen anderen additiven Verfahren begrenzt. Die anf\u00e4nglichen Systemkosten sind relativ hoch.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Welche neuen Fortschritte gibt es bei der PREP?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Zu den aktuellen Forschungsbereichen geh\u00f6ren Multielektrodensysteme, hybride Verfahren mit additiver Fertigung, fortschrittliche Modellierung, neue In-situ-Diagnoseverfahren und die Entwicklung von Legierungen.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Wie verbessert PREP das Mikrogef\u00fcge und die Eigenschaften von Legierungen?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Kornfeinung, Zur\u00fcckhaltung metastabiler Phasen, Einschluss gel\u00f6ster Stoffe, Beseitigung von Seigerungen, verbesserte Grenzfl\u00e4chen und ma\u00dfgeschneiderte Erstarrungsbedingungen f\u00fchren zu einer verbesserten Leistung der Legierung.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Welche Kenntnisse sind f\u00fcr den Betrieb eines PREP-Systems erforderlich?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Eine spezielle Ausbildung wird empfohlen, um den richtigen Umgang mit der PREP-Ausr\u00fcstung zu erlernen. Kenntnisse der Metallurgie und der Plasmaphysik sind ebenfalls von Vorteil, um den gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Nutzen aus dieser Technologie zu ziehen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>The plasma rotating electrode process (PREP) is an advanced materials processing technology that utilizes plasma arcs and centrifugal forces to produce high performance materials. This innovative method combines the benefits of plasma arc melting and centrifugal casting, enabling the production of materials with superior properties compared to conventional processing routes. 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