Hybrid-Werkstoff-Verschmelzung

Hybride Materialien und hybride Bearbeitung für die Medizintechnik:
Additive Fertigung und Werkstoffqualifizierung für die Medizintechnik

Verfahren: Pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen – LBM

(Synonym: selektives Laserschmelzen – SLM)

  • Grundprinzip: Lokales Aufschmelzen pulverförmiger Ausgangsmaterialien durch einen Laserstrahl
  • Untersuchung der Abhängigkeit spezifischer Bauteileigenschaften vom Herstellungsprozess
  • Prozess- und Parameteroptimierung hinsichtlich ideal möglicher Bauteileigenschaften für eine medizintechnische Anwendung

 


Schematische Darstellung des SLM-Verfahrens

Biomedizinische Werkstoffe im Fokus

  • Titan und Titanbasislegierungen
  • Rostfreie Stähle
  • Kobalt und Kobaltbasislegierungen


Lichtmikroskopische Aufnahmen von Pulvermaterialien
a.) Titanlegierung, b.): Rostfreier Stahl 1.4404, c.): Kobaltbasislegierung

Werkstoffqualifizierung für die Anwendung in der Medizintechnik

  • Charakterisierung des pulverförmigen Ausgangsmaterials
  • Untersuchung der Biokompatibilität, -stabilität und -funktionalität
    – Porositätsverteilung
    – Oberflächenqualität und –zustand
    – Eigenspannungszustände
    – Korrosionsverhalten
    – Mech. Langzeitverhalten
  • Auswirkung nachträglicher Verfahren und Prozesse


Lichtmikroskopische Aufnahme eines Gefüge

 


Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Pulvermaterials

 

Computertomographische Aufnahme eines porösen (links) und dichten (rechts) Bauteils

 


Lichtmikroskopische Aufnahme einer Gefügestruktur

 


Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer korrodierten Oberfläche

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Hadi Mozaffari Jovein
Hochschule Furtwangen
Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik
Tel. 07461 1502-6624
mj(at)hs-furtwangen.de