Wolframkarbid-Cobalt Hartmetalle mit einem niedrigen Cobaltgehalt sind essentiell für die
Herstellung von Zerspanwerkzeugen. Die Entwicklung der laserbasierten additiven Fertigung
(Powder Bed Fusion Laser Beam PBF-LB) dieser Hartmetallsorten reicht nicht über
Machbarkeitsstudien hinaus. Die Rissbildung und die ungeklärte Entstehung unerwünschter
Cobalt-Wolfram-Mischkarbide verhindern den Einsatz als Werkzeug-werkstoff. Ziel dieser Arbeit
ist die Entwicklung des PBF-LB Prozesses mit anschließender Nachbehandlung für Hartmetalle mit
12 Gew.-% Cobalt. Entlang der Prozesskette beginnend mit der Pulvermodifikation konnten
signifikante Einflüsse identifiziert werden. Die Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes mittels Rußes
zeigte dass die Bildung unerwünschter Cobalt-Wolfram-Mischkarbide reduziert werden kann. Mit
der entwickelten Vorheizstrategie wurde eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte
Bauplatte mit 950 ± 34 °C vor der Laserbelichtung gewährleistet. Mit dieser Vorwärmung konnte
eine ausreichende Verdichtung für die anschließende Nachbehandlung verbunden mit einem
moderaten Kornwachstum der Karbidphase im PBF-LB-Prozess erreicht werden. Die Nachbehandlung
führte zudem dazu dass das Hartmetall die geforderten Eigenschaften erhält. Insbesondere durch
die Sinter-HIP Nachbehandlung wird der Cobaltmischkristall stark beeinflusst. Die Härte und der
Elastizitätsmodul der Binderphase sinken wodurch der Cobaltbinder seine wichtige Eigenschaft
der Duktilität im Hartmetall wiedererhält. Die identifizierten Einflüsse entlang der PBF-LB
Prozesskette für die Verarbeitung von WC Co Hartmetallen und die erprobten
Verbesserungsmaßnahmen bedeuten einen signifikanten Schritt für die weitere Entwicklung der
laserbasierten additiven Fertigung von Hartmetall.
