3D-Druck ermöglicht hochfeste Al-Legierungen

Das WAM-Team um Stephan Ucsnik und Thomas Klein am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen gelang es im Zuge ihrer Forschungsarbeit eine Aluminium-Legierung, die eigentlich als nicht schmelzschweißbar und damit nicht-WAM-verarbeitbar galt, erfolgreich mittels drahtbasiertem 3D-Druck zu verarbeiten und dabei auch noch hervorragende mechanische Eigenschaften zu erreichen.
Al-Zn-Mg-Cu-Legierungen gehören zu den leistungsfähigsten Aluminiumlegierungen, sind jedoch äußerst schwer zu verarbeiten, weil sie bei der Erstarrung zu Heißrissen neigen. Das LKR-Team konnte dies jedoch durch selbst entwickeltes hochwertiges Vormaterial und umfassendes Prozess-Know-how unterbinden. Dadurch ergeben sich völlig neue Anwendungsfelder für die WAM-Technologie. Thomas Klein, Senior Scientist am LKR, führt aus: "Erstmals ist es gelungen, hochfeste Aluminium-Legierungen der 7xxx Klasse mittels drahtbasierter additiver Fertigung zu verarbeiten. Dadurch lassen sich zukünftig beispielsweise höchstbelastete Strukturbauteile für unterschiedlichste Anwendungen ressourcenschonend und energieeffizient herstellen."
Stephan Ucsnik, Thematic Coordinator für drahtbasierte additive Fertigung, ergänzt: "Die von Thomas Klein und den Kolleg*innen erzielten Ergebnisse beweisen, dass die am LKR entwickelten Aluminium-Legierungen das mechanische Potential für den Einsatz in der Industrie besitzen – nicht nur in der Luft- und Raumfahrt, sondern auch im Bereich der bodenbezogenen, nachhaltigen Mobilitätssysteme, im Energiesektor oder im Prototypenbau."

Publiziert wurden die Ergebnisse im Paper "Wire-arc additive manufacturing of Al-Zn5.5-Mg-Cu (ML7075): Shifting paradigms of additive manufacture-ability" (Autoren: Thomas Klein, Leonhard Reiter und Martin Schnall) im Journal "Materials Letters" bzw. auf sciencedirect.com und ist hier abrufbar: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X2200194X (uw)