Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde

Additive Fertigung

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Additive Fertigung beschreibt eine Gruppe neuartiger Verfahren zur Herstellung von komplexen Bauteilen. Dabei wird auf das Fügen oder Umformen der Ausgangsmaterialien verzichtet. Stattdessen entsteht das gewünschte Objekt direkt aus Pulvern oder Drähten unter Zuhilfenahme von CAD-Modellen durch gezielten Energieeintrag eines oder mehrerer Laser oder Elektronenstrahlen. Die so "3-D gedruckten" Bauteile weisen aufgrund der dabei auftretenden metallphysikalischen Besonderheiten, wie Beispielsweise der extrem raschen Abkühlung, häufig außergewöhnliche mechanische Eigenschaften und Oxidationsbeständigkeit auf. Ein besonderes Augenmerk für die Additive Fertigung neuartiger, refraktärer Hochtemperaturwerkstoffe für den Einsatz bei Temperaturen oberhalb von 1200°C liegt hierbei beim Elektronenstrahlschmelzen (EBM), einem der beiden pulverbettbasierten Hochenergieverfahren. Dieses zeichnet sich im Vergleich zum Selektivem Laserstrahlschmelzen (SLM) durch höhere Vorheiztemperaturen aus, wodurch die Herstellbarkeit von refraktär-basierten Werkstoffen verbessert wird. Da diese Werkstoffsystem oft intermetallische Phasen beinhalten, kann bei der Herstellung die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur dieser Phasen bewusst überschritten und die durch konventionelle Herstellmethoden auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden. Aufgabe unserer aktuellen Forschungsvorhaben ist die Ermittlung geeigneter Prozessparameter und die anschließende Charakterisierung von Gefüge, mechanischen Eigenschaften und der Oxidationsbeständigkeit durch EBM hergestellter Legierungen.

Zurzeit bearbeiten wir folgende Themen unter Einbeziehung Additiver Fertigung: