Additive Fertigung von Reinkupferbauteilen mit Laserstrahlung im grünen Spektralbereich

Für das selektive Laserstrahlschmelzen (engl. Laser Powder Bed Fusion, LPBF) wird üblicherweise eine im infraroten Spektralbereich von etwa λ = 1.030 bis 1.080 nm emittierende Laserstrahlquelle eingesetzt. Im Beitrag werden Untersuchungen zur additiven Fertigung von Reinkupfer mittels LPBF und mehrerer im grünen Spektralbereich (λ = 515 nm; λ = 532 nm) emittierenden Laserstrahlquellen vorgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Verwendung grüner Laserstrahlung Probekörper und Bauteile aus hochleitfähigem Reinkupfer mit einer Dichte von bis zu 99,9% und der maximal erzielbaren spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 58 MS/m (100 IACS%) additiv gefertigt werden können. Die Untersuchungen zeigen, dass dies in einem breiten Verfahrensparameterbereich möglich ist. Die elektrischen Eigenschaften der generierten Proben wurden analysiert und mit der erzielbaren relativen Dichte korreliert. Es wurde auch eine angepasste Konturfahrt zur Reduktion der Oberflächenrauheit der generierten Bauteile entwickelt. Abschließend wurden Demonstratorbauteile für erste Anwendertests gefertigt.