11. DEZEMBER 2018

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Magnesiumdrähte für die additive Fertigung


Auf der Aluminium zeigt das LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen brandbeständige Magnesiumlegierungen, die nach Entflammen von selbst verlöschen, sowie modifizierte Aluminium- und Magnesiumdrähte für die additive Fertigung.
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Brandbeständige Magnesiumlegierungen
Bisher war Magnesium für viele Anwendungen nicht geeignet oder erlaubt, da es zu Oxidation neigt und daher leicht entflammbar ist. In einem Forschungsprojekt ist es LKR-Wissenschaftlern gelungen, schwer entflammbare Magnesiumlegierungen zu entwickeln, die im etwaigen Brandfall von selbst verlöschen.

Diese Verbesserung der Brandbeständigkeit konnte durch die Zugabe von Elementen, die das Oxidationsverhalten des Materials positiv beeinflussen, erreicht werden: „Wir forschen vor allem in Richtung calciumhaltige Legierungen, da Calcium günstig und gut verfügbar ist. Um weitere Materialeigenschaften positiv zu beeinflussen und die Legierung auf eine bestimmte Anwendung hin zu optimieren, können wir zusätzlich Elemente aus der Gruppe der Seltenen Erden oder Metalle in die Legierungen einbringen“, so Stefan Gneiger, Wissenschaftler am AIT.

Vorteile der neuen Legierung
• Verbesserte Brandbeständigkeit bei guten mechanischen Eigenschaften
• Zertifizierung: Brandtest nach FAA bestanden
• Kostengünstiger als Legierungen mit vergleichbarer Brandbeständigkeit
• Prozesssichere Verarbeitung

Aufgrund seiner geringen Dichte und seiner hohen spezifischen Festigkeit eignet sich Magnesium für den Einsatz im Mobilitätsbereich, wenn es um Gewichts- und Emissionsreduktion geht – zum Beispiel im Flugzeugbau. Ein mögliches Einsatzgebiet dieser neuen Legierungen sind Arm- und Rückenlehnen von Flugzeugsitzen.

Drahtbasierende additive Fertigung
Durch die Industrialisierung additiver Fertigungsmethoden wächst auch der Anspruch der Anwender an die Materialeigenschaften der Werkstoffe. Das LKR entwickelt deshalb modifizierte Aluminium- und Magnesiummaterialen, die in Drahtform als Standardschweißzusätze oder Sonderlegierungsdrähte hergestellt werden. Diese werden bei der Wire-Arc-Additive-Manufacturing-Technologie für das Rapid Prototyping eingesetzt.

Die Herausforderung besteht darin, die Legierungen so zu kreieren, dass sie den hohen Anforderungen der Prozesse und den erwarteten Eigenschaften der entstehenden Bauteile gerecht werden. Das LKR legt ein Augenmerk auf Legierungen, die ohne teure Legierungselemente auskommen. „Mit dem Schritt der Materialentwicklung von Leichtmetall-Legierungen für die additive Fertigung erschließt sich das LKR ein Forschungsthema mit großem Potential“, erklärt Martin Schnall, Projektleiter „Materialentwicklung für additive Fertigungsprozesse“ am LKR.


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Datum:
01.10.2018
Unternehmen:
Bilder:
AIT
AIT
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