Hybrides Kontaktlasersinterverfahren zur Bearbeitung metallischer Gläser

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jens P. Wulfsberg
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254258000

Werkstoffe mit amorpher Struktur, die zu der Gruppe der metallischen Gläser gehören, sind wegen ihrer im Vergleich zu anderen metallischen Werkstoffen herausragenden mechanischen Eigenschaften insbesondere für die Herstellung mechanisch belasteter mikrotechnischer Bauteile geeignet. Für die Realisierung dreidimensionaler Geometrien aus diesem Werkstoff existiert heute nur ein eingeschränktes Verfahrensspektrum, so dass ein Forschungsbedarf besteht, um insbesondere komplexe Geometrieelemente zu ermöglichen, ohne dass der Werkstoff rekristallisiert. Hierfür ist das Überschreiten der Rekristallisationstemperatur des Werkstoffes unbedingt zu vermeiden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines hybriden Prozesses zur Herstellung komplexer 3d-Werkstücke aus pulverförmigen amorphen Metallen, in dem gleichzeitig mechanische Energie durch einen Vedichtungsprozess und thermische Energie durch Laserstrahlung zugeführt wird. Die Einkopplung der Laserenergie in das Metallpulver erfolgt dabei durch transparente Formwerkzeuge aus Saphir. Durch einen derartigen kraft- und temperaturgeregelten Sinterprozess können einerseits der geforderte Stoffzusammenhalt erzeugt werden und andererseits die spezifischen Werkstoffeigenschaften erhalten werden, weil die Rekristallisationstemperatur nicht überschritten wird. Durch analytische und numerische Modellierungen, Experimente und systemtechnische Entwicklung sollen geeignete Prozessfenster ermittelt und die Anlagentechnik realisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen