Additive Fertigung von Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffen

In einem von der DFG geförderten Kooperationsprojekt zwischen der Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien (IAPT), dem Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der TU Dortmund und der Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (PVW) der TU Chemnitz werden die Herstellung und das Ermüdungsverhalten generativ gefertigter Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe erforscht. Den Ausgangspunkt der Entwicklung bilden die an der TU Chemnitz über einen Hochenergiekugelmahlprozess hergestellten Verbundpulver aus AlSi10Mg mit verschiedenen Verstärkungskomponenten wie SiC, TiO₂ und Al₂O₃, welche anschließend in der Gruppe von Professor Claus Emmelmann am Fraunhofer IAPT mittels Pulverbettverfahren und Laserschmelzen zu kompakten Verbundwerkstoffen weiterverarbeitet werden. “Die gemahlenen Pulver besitzen zwar sehr homogene Verteilung der Verstärkungskomponente, jedoch ist die Form der Pulverteilchen nach dem Mahlprozess noch nicht optimal für das additive Fertigungsverfahren.“ erklärt Professor Wagner von der TU Chemnitz die aktuellen Herausforderungen im Projekt. Das Team um Professor Frank Walther von der TU Dortmund übernimmt die Charakterisierung des Ermüdungsverhalten der Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe. Mittels hochauflösender Mess- und Analyseverfahren soll geklärt werden, welchen Einfluss der Mahlprozess und die eingebrachte Laserleistung auf die Mikrostruktur und damit das Eigenschaftsprofil der Verbundwerkstoffe hat.

Erste Ergebnisse der Arbeiten zum Vergleich zwischen gemischten und gemahlen Pulvern werden auf der Fachtagung Werkstoffe und Additiver Fertigung in Potsdam präsentiert

Das Projekt mit dem Titel: „Mechanismenbasierte Untersuchung additiv gefertigter Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffe für erhöhte mechanische Festigkeit“ wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) über drei Jahre gefördert.

Weiterführende Informationen erhalten Sie bei Maik Trautmann, Prof. Dr. Guntram Wagner und auf der Homepage der DFG.