Innovative Zusatzwerkstoffe für den 3D-Druck machen komplexe Metallbauteile hochfest und leicht
Der maßgeschneiderte Aluminium-Fülldraht mit Kohlenstoff-Nanostrukturen wird im Lichtbogen aufgeschmolzen und erzeugt so Schicht für Schicht das Bauteil. Foto: BTU Cottbus - Senftenberg, Lehrstuhl Füge- und Schweißtechnik
Generative Fertigungsverfahren boomen. Sie ermöglichen die energie- und ressourceneffiziente Herstellung von metallischen Komponenten. Der verbreitete 3D-Druck mit dem Laser-Pulver-Auftragschweißen ist im Gegensatz zum Verfahren des Lichtbogen-Auftragschweißens vergleichsweise langsam und teuer.
Ziel der Forschenden um Prof. Vesselin Michailov ist es, einen maßgeschneiderten Aluminium-Fülldraht für die generative Fertigung zu entwickeln, der im Inneren aus einem Verbundpulverkern mit festigkeitssteigernden Kohlenstoff-Nanostrukturen besteht.
„Dieses Material ermöglicht es uns, leichte Bauteile mit hoher Festigkeit formfrei herzustellen“, so der Wissenschaftler.
Die aus der Schweißtechnik abgeleitete Fertigung mit einem abschmelzenden Draht ist für die generative Fertigung großer Bauteile hervorragend geeignet.
3D-Bauteile aus digitalen Daten im Computer-Aided Design (CAD) werden mit dieser werkzeuglosen Verarbeitungstechnologie in nahezu beliebiger Komplexität schichtweise aufgebaut.
„Für die Herstellung von Leichtbaukomponenten aus Aluminium steht jedoch derzeit nur eine begrenzte Palette an niedrigfesten Standarddrähten zur Verfügung“, so Prof. Vesselin Michailov, Leiter des Lehrstuhls Füge- und Schweißtechnik.
„Zusatzwerkstoffe zur Herstellung leichter und dennoch fester Bauteile, beispielsweise aus Titan, sind nur auf wenige Anwendungen begrenzt verfügbar und sehr kostenintensiv.“
Gemeinsam mit einem Projektkonsortium aus Wissenschaft und Wirtschaft untersuchen die Forschenden die Anwendung der drahtbasierten generativen Fertigung mit Lichtbogen, aber auch mit Laser und Plasma.
Das Konsortium mit den Partnern Kraftwerks-Service Cottbus Anlagenbau GmbH, GEFERTEC GmbH (Berlin), MIGAL.CO GmbH (Landau/Isar) und dem Institut für Elektronik der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften (Sofia) bündelt die Kompetenzen, um die Grundlagen zur Modifizierung von Aluminium mit nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen zu einem hochfesten Zusatzwerkstoff umzusetzen.
Das BTU-Forschungsvorhaben „AluNanoCore- High strength nano reinforced aluminium powder cored wire for arc based ALM“ ist eines der drei im Themenschwerpunkt „Materialien für die additive Fertigung“ des M-ERA.NET Call 2018 ausgewählten Projekte.
Als eines von 26 aus 166 Projektideen ausgewählten Vorhaben fördert das M-EARA.NET-Netzwerk dieses mit einem Volumen von 1,3 Mio. €. Das Netzwerk besteht aus 43 öffentlichen Förderorganisationen aus 32 europäischen und außereuropäischen Ländern. Deutsche Projektpartner sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Projektträger Jülich mit dem nationalen Förderprogramm „Vom Material zur Innovation“.
Pressekontakt:
Kristin Ebert
Stabsstelle Kommunikation und Marketing
T +49 (0) 355 69-2115
E kristin.ebert(at)b-tu.de
Prof. Dr.-Ing. habil. Vesselin Michailov
Füge- und Schweißtechnik
T +49 (0) 355 69-5001
E Vesselin.Michailov(at)b-tu.de
Dr.-Ing. Ralf Ossenbrink
Fakultätsrat Fakultät 3
T +49 (0) 355 69-3776
E ossenbri(at)b-tu.de
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
Diamantstaub leuchtet hell in Magnetresonanztomographie
Mögliche Alternative zum weit verbreiteten Kontrastmittel Gadolinium. Eine unerwartete Entdeckung machte eine Wissenschaftlerin des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart: Nanometerkleine Diamantpartikel, die eigentlich für einen ganz anderen Zweck bestimmt…
Neue Spule für 7-Tesla MRT | Kopf und Hals gleichzeitig darstellen
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ermöglicht detaillierte Einblicke in den Körper. Vor allem die Ultrahochfeld-Bildgebung mit Magnetfeldstärken von 7 Tesla und höher macht feinste anatomische Strukturen und funktionelle Prozesse sichtbar. Doch alleine…
Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze
Projekt HyFlow: Leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze. In drei Jahren Forschungsarbeit hat das Konsortium des EU-Projekts HyFlow ein extrem leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem entwickelt, das einen…
