Weltrekord im Bereich der amorphen Metalle

Amorphe Metalle weisen, anders als reine Metalle und klassische Legierungen, eine ungeordnete, nicht kristalline Struktur auf. Sie vereinen Eigenschaften in einem Material, sie sich üblicherweise ausschließen: extreme Härte und Druckfestigkeit bei gleichermaßen hoher Elastizität. Entsprechend zeichnen sie sich durch eine gute Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Verschleißfestigkeit und eine hohe Streckgrenze in Kombination mit der Elastizität von Polymeren aus. Zudem besitzen sie weichmagnetische Eigenschaften und sind deshalb leicht zu magnetisieren und entmagnetisieren. Mit dieser Kombination von Eigenschaften sind amorphe Metalle Stahl, Titan und anderen Werkstoffen überlegen, aufgrund der erforderlich hohen Abkühlraten von meist über 1.000 K/s waren bisher allerdings nur kleine Bauteile aus amorphen Metallen herstellbar.

In den Schatten gestellt

Ein von Heraeus 3D-gedrucktes Zahnrad stellt alle bisherigen Ergebnisse in Sachen Größe bei amorphen Metallen in den Schatten: Zwei Kilogramm bringt das additiv gefertigte kompakte Bauteil auf die Waage. Bisher waren aufgrund der erforderlichen hohen Abkühlraten von meist über 1.000 K/s nur kleine Teile aus amorphen Metallen herstellbar. Heraeus realisierte den Weltrekord mit einem handelsüblichen Laserschmelzdrucker. Die hochpräzise schichtweise Herstellung mit Spezialwerkstoffen von Heraeus senkt, laut dem Technologiekonzern, auch den Materialverbrauch und hilft so, Gewicht und Kosten zu sparen. 3D-Druck verringert zudem den gesamten Produktionsaufwand: Komplexe Bauteile benötigen mit konventionellen Methoden zahlreiche Arbeits- und Fertigungsschritte. Mehrere Einzelteile müssen produziert und anschließend zusammengefügt werden. 3D-Drucker erledigen dies in einem einzigen Vorgang. Nach dem Aufbau im Drucker sind auch bewegliche Teile sofort einsatzbereit und voll funktionsfähig.

Das Weltrekord-Zahnrad wird auf der Automate 2019 in Chicago erstmals präsentiert.