Prof. Dr. rer. nat. Eric A. Jägle ist Mitglied des Forschungszentrums SPACE und Professor für Werkstoffe für Additive Fertigungsverfahren an der Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik.

Die Forschung am Institut für Werkstoffkunde beschäftigt sich mit der Verbesserung und Neuentwicklung von metallischen Werkstoffen für und durch die Additive Fertigung. Einerseits wird die immer noch eingeschränkte Palette von verfügbaren Legierungen für die additive Fertigung durch die Entwicklung von neuen Zusammensetzungen erweitert. Dazu werden auf Basis von thermodynamischen Vorhersagen iterativ Zusammensetzungen erprobt im Sinne eines „Rapid Alloy Prototyping“. Im besonderen Interesse liegen dabei Aluminium-, Nickel- und Eisenbasislegierungen, sowie partikelverstärkte Metallmatrix-Verbundwerkstoffe. Andererseits werden die prozessspezifischen Eigenschaften der additiven Fertigungsprozesse (Laser-Pulverbettschmelzen und Laser-Auftragschweissen) ausgenutzt, um Werkstoffe zu erzeugen, die in konventionellen Fertigungsprozessen nicht herstellbar wären. Dazu gehört die in-situ Legierungsbildung aus Pulvermischungen und mit Hilfe von Metall-Gas-Reaktionen sowie das Ausnutzen der intrinsischen Wärmebehandlung für in-situ Phasenumwandlungen.

Ein weiter Aspekt, der in der Anwendung von additiven Verfahren an Wichtigkeit zunimmt, ist die Kombination verschiedener Werkstoffe. Beispielsweise in Reparaturanwendungen oder in der hybriden Herstellung von Bauteilen (konventionell und additiv) kommen unterschiedliche, teilweise metallurgisch inkompatible Legierungen zum Einsatz, die durch spezielle Prozess- und Legierungsstrategien zusammen verarbeitbar gemacht werden.

Die Fähigkeiten zur additiven Fertigung von Multimaterial-Bauteilen erlaubt die Herstellung von gradierten Werkstoffen, sowie von multimaterial-Metamaterialien mit ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften wie z. B. negativen Temperaturausdehnungskoeffizienten.

Anwendungen für diese Materialentwicklungen in der Raumfahrt erstrecken sich von hochtemperaturbelasteten Komponenten in Triebwerken (Brennkammern, Turbomaschinen) bis zu temperaturausdehnungs-stabilisierten Satellitenstrukturen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Einsatz der additiven Fertigung in der ökonomischen Fertigung von Bauteilen in Kleinserien und in der Herstellung komplexer Werkzeuge und Formen.

Mehr Informationen finden Sie auf der Website der Professur für Werkstoffe für Additive Fertigungsverfahren >

^{Bild Prof. Jägle: © Vinken/Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH}

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