BAM veröffentlicht Referenzdaten für additiv gefertigte Werkstoffe

Die additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, spielt eine zunehmend wichtige Rolle in der modernen Produktionslandschaft. Durch schichtweises Aufbauen von Material entstehen Bauteile mit einzigartigen Eigenschaften, die in konventionellen Fertigungsverfahren nicht realisierbar wären. In diesem dynamischen Feld hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) einen entscheidenden Fortschritt erzielt: Die Veröffentlichung von Referenzdaten für additiv gefertigte Werkstoffe aus Titan, Nickel und nichtrostendem Stahl.

Diese Referenzdaten sind von besonderer Bedeutung, um die Qualität und Sicherheit von Bauteilen im 3D-Druck zu gewährleisten. Besonders in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik, wo hohe Anforderungen an die Materialien gestellt werden, sind solche Daten unverzichtbar. Die additive Fertigung führt zu einzigartigen Mikrostrukturen in den Bauteilen, welche wiederum deren mechanische, thermische und chemische Eigenschaften beeinflussen.

„Um potenzielle Risiken zu minimieren und die Qualität der 3D-gedruckten Komponenten sicherzustellen, sind verlässliche Referenzdaten unabdingbar“, so Prof. Birgit Skrotzki, Werkstoffwissenschaftlerin an der BAM. „Unsere Referenzdaten zu den elastischen Eigenschaften von additiv gefertigten Metallen stellen einen wichtigen Beitrag dar, der nicht nur die Qualität und Sicherheit dieser Bauteile gewährleistet, sondern auch Innovationen in der Materialentwicklung ermöglicht.”

Das Team der BAM, geleitet von Dr. Birgit Rehmer und Prof. Skrotzki, nutzte die Dynamische Resonanz Methode (DRM) zur Charakterisierung der Metalllegierungen. Dabei zeigte sich, dass die elastischen Eigenschaften der 3D-gedruckten Bauteile je nach Baurichtung und Entnahmerichtung der Proben variieren. Diese Richtungsabhängigkeit beeinflusst die Anwendung in spezifischen Bereichen wie Turbinenschaufeln erheblich.

Die ermittelten Daten bieten wertvolle Informationen über Herstellungsverfahren, Wärmebehandlungen, Korngröße und weitere relevante Aspekte. Diese Daten sind über die Open-Data-Plattform Zenodo zugänglich und unterstützen Konstrukteur*innen, Prüflabore sowie Forscher*innen bei der Bewertung, Qualitätsprüfung und Verbesserung von Simulationen additiv gefertigter Materialien.

Zusätzlich zur Bereitstellung dieser Daten engagiert sich die BAM in der Weiterbildung und hält aktuell eine digitale Vortragsreihe über Methoden zur Qualitätssicherung in der additiven Fertigung metallischer Bauteile. Die BAM Akademie bietet hier bis zum 07.12. Einblicke in die unterschiedlichen Aspekte der additiven Fertigung. Interessierte können sich auf der Webseite der BAM Akademie kostenlos anmelden und teilnehmen.