Drucken statt schmieden

摘要

Aus der Mythologie kennen wir sie: Mimung oder Excalibur - zwei beruhmte Schwerter, gearbeitet aus dem legendaren Damaszener Stahl. Wie sich ein ahnlich harter und zugleich zaher Verbundwerkstoff ohne Schmiedekunst und Esse mit dem 3D-Drucker herstellen lasst, untersuchten das Fraunhofer-Institut fur Lasertechnik (ILT) in Aachen und das Max-Planck-Institut fur Eisenforschung (MPIE) in Dusseldorf. Damaszener Stahl ist ein feuergeschweisster gefalteter Schichtstahl. Er verdankt seinen Namen der Stadt Damaskus und ihren mittelalterlichen Waffenschmieden. Experten erkennen diesen Stahl auf einen Blick an seinem hellen und dunklen Schichten, die ihn zugleich zu einem zahen und harten Stahl machen. Doch lasst sich ein vergleichbarer Verbundwerkstoff ohne die erfoderlichen Fahigkeiten mit dem Schmiedehammer, Amboss und Esse genauso gut mit dem Laser Schicht um Schicht aufbauen? Diese Frage stellten sich die Verfahrenstechniker des Fraunhofer ILT und die Werkstoffentwickler des MPIE, die seit Jahren bei Grundlagen- und Anwendungsforschung strategisch zusammenarbeiten. "Wir entschieden uns fur eine ausscheidungshartende Eisenbasislegierung, die in anderer Zusammensetzung auch als Maraging-Stahl bekannt ist", sagt Andreas Weisheit, Gruppenleiter Werkstoffe fur Additive Fertigung am Fraunhofer ILT. "Er reagiert auf relativ kurze Temperaturspitzen mit Ausscheidungsbildung, die Harte und Festigkeit steigern. Dies kann bei schichtweisem Aufbau gezielt genutzt werden."