Anlage zur kombinatorischen Materialentwicklung für die additive Fertigung

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Die additive Fertigung, auch als 3D-Drucken bekannt, erlebt derzeit eine explosionsartige Entwicklung. Komplexe metallische Bauteile können direkt aus digitalen Daten aus Hochleistungswerkstoffen hergestellt werden. Da es sich hier um eine noch vergleichsweise junge Technologie handelt, werden momentan allerdings ausschließlich Legierungen verarbeitet, die eigentlich für ganz andere Prozesse entwickelt worden sind, z.B. für das Gießen oder das Umformen. Legierungen, deren Zusammensetzung speziell für die additive Fertigung optimiert worden ist, gibt es derzeit noch nicht, obwohl der Wissenschaftsgemeinde dieser Mangel bewusst ist. Ziel des beantragten Gerätes ist es daher, eine Anlage zur kombinatorischen Materialentwicklung für die additive Fertigung aufzubauen. Mit Hilfe eines Lasers sollen exakte Pulvermischungen aus bis zu vier Pulvertöpfen aufgetragen, geschmolzen und unter analogen Bedingungen wie bei der additiven Fertigung im Pulverbett erstarren. Dadurch können zum einen mit geringen Pulvermengen sehr effizient Materialbibliotheken erstellt werden. Zum anderen kann das Potenzial der raschen Erstarrung für die Legierungsentwicklung, z.B. Unterdrückung von Entmischungserscheinungen, eruiert werden. Um Kontaminationen zu vermeiden, erfolgen der Aufbauprozess und auch das Pulverhandling unter Schutzgasbedingungen. Für die Entwicklung von Hochtemperaturwerkstoffen ist auch der Aufbau bei Temperaturen von bis zu 1000°C vorgesehen.