Additive Fertigung Stahl für die Additive Fertigung nutzen

Quelle: Ruhr-Universität Bochum 1 min Lesedauer

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Dr. Louis Becker von der Ruhr-Universität Bochum hat eine Methode entwickelt, Stickstoff als Legierungselement in Stählen für die Additive Fertigung zu nutzen. Für seine Dissertation wurde er mit dem Gebrüder-Eickhoff-Preis ausgezeichnet.

Dr. Louis Becker hat für seine Dissertation zum Thema Stahl für die Additive Fertigung nutzen den Gebrüder-Eickhoff-Preis erhalten.(Bild:  Ruhr-Universität Bochum)
Dr. Louis Becker hat für seine Dissertation zum Thema Stahl für die Additive Fertigung nutzen den Gebrüder-Eickhoff-Preis erhalten.
(Bild: Ruhr-Universität Bochum)

Louis Becker hat in seiner ausgezeichneten Arbeit untersucht, wie sich das Potenzial von Stahl für die additive Fertigung durch das Legieren mit Stickstoff erweitern lässt. Bei dieser Fertigungsmethode werden Bauteile schichtweise aufgebaut. Sie bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere für komplexe Geometrien. Stahl ist zwar kostengünstig und gilt als sicherer Werkstoff, wird in der additiven Fertigung für anspruchsvolle Bereiche wie die Medizin- und Luftfahrttechnik bislang jedoch nur eingeschränkt eingesetzt. Ein Grund dafür ist, dass nur wenige Stahllegierungen die hohen Anforderungen dieser Anwendungen erfüllen. Stickstoff kann als Legierungselement in Stählen zur gezielten Eigenschaftsoptimierung beitragen. Gleichzeitig besteht die Herausforderung, dass Stickstoff in der Schmelze ausgast und dabei Poren hinterlässt.

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(Bild: VCG)

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Louis Becker hat diese Problematik anhand von zwei Gruppen korrosionsbeständiger Stähle untersucht: austenitische sowie ferritisch-austenitische, sogenannte Duplex-Stähle. Beide Stahlgruppen können grundsätzlich vom gezielten Legieren mit Stickstoff profitieren. Im Rahmen seiner Arbeit testete er verschiedene Ansätze, um diese Stähle für die additive Fertigung zu optimieren. Dazu zählten gezielte Legierungsanpassungen, Wärmebehandlungen, das Mischen verschiedener Pulver sowie ein neuartiger Ansatz, bei dem eine Pulvermischung aus Stahl und Siliziumnitrid verwendet wurde. Durch anschließendes Pressen bei hoher Temperatur löste sich das Siliziumnitrid auf und reicherte den Stahl mit Stickstoff an.

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