Entwicklung additiv gefertigter Mikro-Wärmetauscher mit TPMS-Geometrien aus Inconel 718

Am Laserinstitut der Hochschule Mittweida wurde in den vergangenen zehn Jahren das Mikro-SLM-Verfahren entwickelt, das sich wesentlich vom konventionellen Selektiven Laserschmelzen (SLM) unterscheidet – insbesondere durch eine deutlich höhere Auflösung mit minimal realisierbaren Strukturgrößen unter 50 µm. In Kombination mit den bekannten Vorteilen additiver Fertigung, wie der Realisierung komplexer Geometrien, eröffnet das Mikro-SLM neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich hochpräziser Bauteile. Ein besonders vielversprechendes Einsatzfeld stellt die Fertigung hocheffizienter Mikro-Wärmetauscher dar. Durch die Integration topologisch optimierter TPMS-Strukturen, die sich durch ein hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis auszeichnen, und der Erweiterung der einsetzbaren Werkstoffe auf das hochtemperaturbeständige Inconel 718, soll die Leistungsfähigkeit zukünftiger Wärmetauscher signifikant gesteigert werden. Hierzu wurden grundlegende Prozessparameter ermittelt, auf die Herstellung dünnwandiger TPMS-Strukturen übertragen und die thermische Performance eines ersten Prototypen-Wärmetauschers untersucht

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