Die additive Fertigung mittels PBF-LB (Laser-Pulverbettverfahren) ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien, stößt jedoch bei Funktionswerkstoffen wie Nickel-Titan (NiTi) aufgrund der hohen Sensibilität der Phasenumwandlungstemperaturen an Grenzen. Das Projekt zielt darauf ab, die Prozesssicherheit bei der Verarbeitung von NiTi zu erhöhen und gezielt funktionsgradierte Eigenschaften einzustellen. Im Fokus steht dabei die Kontrolle der Nickelverdampfung und der Sauerstoffaufnahme durch eine präzise Abstimmung der Prozessbedingungen sowie den Einsatz innovativer Strahlformungstechnologien. Anwendungsziel sind hochfunktionale Aktuatoren und smarte Bauteile, unter anderem im Kontext des Sonderforschungsbereichs SFB 1615 (Smart Reactors).
Das Vorhaben umfasst die systematische Untersuchung der Korrelation zwischen Laserparametern, Strahlprofil und der resultierenden chemischen Zusammensetzung sowie Gefügestruktur. Durch die Nutzung der Strahlformung soll die thermische Lastführung so optimiert werden, dass lokale Eigenschaftsgradienten im Bauteil reproduzierbar erzeugt werden können. Hierfür warden Prozessfenster definiert, die eine exakte Steuerung der funktionalen Merkmale erlauben. Abschließend erfolgt die Fertigung und Validierung von Demonstratoren, um die Einsatzfähigkeit der gradierten NiTi- Komponenten für intelligente Reaktorsysteme und adaptive Strukturennachzuweisen.
Laufzeit: 01.09.2025 - 01.06.2028
Verantwortlicher Mitarbeiter: Bastian Bossen
Förderprogramm: Eigenmittel (assoziiert C01, SFB 1615)
