Hybrid-Werkstoff-Verschmelzung

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

Verfahren: Pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen

  • Grundprinzip: Lokales Aufschmelzen pulverförmiger Ausgangsmaterialien durch einen Laserstrahl
  • Verarbeitung metallischer biomedizinischer Werkstoffe
  • Herstellung patientenindividueller Implantate

Zielsetzungen und Schwerpunkte

  • Potentiale der additiven Fertigung identifizieren
  • Optimierung des Prozesses für die Medizintechnik
  • Bauteilcharakterisierung und Werkstoffqualifizierung

Werkstoffverhalten und Bauteilqualität

  • Unterschiedliche Mikrostrukturen im Vergleich zu konventionellen Herstellungsmethoden
  • Fertigung von Bauteilen mit hoher Dichte (> 99,99 %)
  • Herstellung definierter Porenstrukturen mit Gradienten
  • Oberflächengüte abhängig von Prozessparameter
  • Elektrochemisches Verhalten verändert sich

Mögliche notwendige Nachbearbeitungsprozesse

  • Wärmebehandlungen
  • Präzisionsbearbeitung der Oberfläche
  • Reinigungsverfahren

 

Schematische Darstellung des LBM-Verfahrens

 

Lichtmikroskopische Aufnahme der Mikrostruktur von konventionell (links) und additiv (rechts) hergestellten Bauteilen (Ti-6Al-4V)

 


CT- Aufnahme eines additiv hergestellten Bauteils mit Darstellung der prozessbedingten verbleibenden Porosität (Ti-6Al-4V)

 


Stromdichte-Potential-Kurven additiv hergestellter Bauteile mit (rote Kurve) und ohne (schwarze Kurve) nachträgliche Wärmebehandlung (Ti-6Al-4V)

 


CT- (links) und lichtmikroskopische (rechts) Aufnahme eines additiv hergestellten Bauteils mit einer definierten gradierten Porenstruktur

Kontakt

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