Ein Unterschied in AM zu konventionellen Technologien ist der ausgesprochene Ungleichgewichtszustand des Materials nach der Pulverherstellung sowie nach Verarbeitung mit z. Bsp. SLM. Dies erlaubt es, auch Elemente zu verarbeiten, welche sich in Sekundär-(Recycling-) Legierungen ansammeln und nur bis zu einer gewissen Grenze tolerierbar sind. Die direkte Nachhaltigkeit von Metallen verbessern wir durch Vermeidung kritischer Elemente bei der Entwicklung neuer Legierungen. Zusammen mit massgeschneiderten Legierungen für leichtgewichtige Konstruktionen wenden wir ein breites Spektrum für eine nachhaltige Materialwahl im Bereich AM an.


Rohstoffe

Unsere Strategie in der Legierungsentwicklung berücksichtigt nicht nur technologische, sondern auch ökonomische und ökologische Kriterien. Wir vermeiden die Verwendung von im Abbau und in der Beschaffung kritischer Elemente wie z. Bsp. Metalle von Seltenen Erden. Neue Fertigungstechnologien verringern die Verschwendung von Rohstoffen und können auch deutlich energieeffizienter sein als konventionelle Technologien.

Periodensystem CO2
CO2-Emissionen in der Rohstoffgewinnung der Elemente des Periodensystems. Quelle: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101298

Recycling, Repair, Re-use

In Zukunft werden viele konventionelle Anwendungen von Sekundärlegierungen entfallen, als Beispiel seien hier Druckguss-Motorblöcke genannt. Wir forschen am Einsatz von Sekundärlegierungen im Bereich neuer Fertigungstechnologien. Mit massgeschneiderten Werkstoffen und neuen Fertigungstechnologien kann die Lebensdauer hochbelasteter Komponenten verlängert werden. Diese Technologien ermöglichen auch eine Weiter- und Wiederverwendung, z. Bsp. durch Neu-Beschichtung verschlissener Funktionsoberflächen. Die Verwendung sortenreiner Abschnitte aus der Blechverarbeitung mittels additiver Fertigung (WAAM) bildet einen weiteren Schwerpunkt unserer Entwicklungsarbeit.

Hochgeschwindigkeits-Lasercladding
Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweissen mit einer partikelverstärkten Aluminiumlegierung