Next-Level Legierungsentwicklung

HS-DED: Ein möglicher Game Changer für effiziente Legierungsentwicklung?

Additive Manufacturing (AM) lebt von innovativen Lösungen, die bestehende Prozesse vereinfachen oder optimieren.

Bei der Legierungsentwicklung haben sich traditionelle Ansätze zwar bewährt, sind jedoch oft nicht ausgereift, um die breite Palette möglicher Materialien und Prozesseffizienz effizient zu bedienen.

In einer jüngsten Studie unter der Leitung von DAP-Experte Klaus Büßenschütt wurde das High-Speed Direct Energy Deposition (HS-DED) Verfahren als zukunftsweisender Ansatz für die Weiterentwicklung von Legierungsdesign- und produktion vorgestellt.

Die Studie vergleicht HS-DED mit den Technologien, Laser Powder Bed Fusion (PBF LB/M) und konventionellem DED-LB, unter Verwendung der Nickellegierung IN718 als Referenz.

Dabei wird die Übertragbarkeit von HS-DED durch die detaillierte Analyse im Prozess entstandener Mikrostrukturen mittels optischer und Rasterelektronenmikroskopie sowie energiedispersiver Röntgenspektroskopie bewertet.

Die Ergebnisse sind vielversprechend und zeigen, dass HS-DED die Kühlbedingungen und mikrostrukturellen Eigenschaften von PBF LB/M- und DED-LB-Teilen reproduzieren kann.

Dieser Durchbruch zeigt das Potenzial von HS-DED, sowohl für die schnelle Legierungsentwicklung als auch für die Steigerung der Effizienz und Nachhaltigkeit von AM-Prozessen.

Die Studie zeigt bedeutende Möglichkeiten für die Fertigungsindustrie auf. HS-DED ermöglicht schnellere Innovationszyklen und eine Reduzierung von Materialabfällen. Dies trägt zur Entwicklung nachhaltigerer Produkte bei und markiert einen wichtigen Schritt in Richtung einer umweltfreundlicheren Produktion.

Diese Forschung wird vom Forschungscampus Digital Photonic Production (DPP) und dem Projekt „MatAM – Gestaltung additiv gefertigter Hochleistungslegierungen für Automobilanwendungen“ im Rahmen von NanoMatFutur durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.