Der „BMBF-Nachwuchswettbewerb NanoMatFutur“ ist innerhalb des Rahmenprogramms "Vom Material zur Innovation" ein wesentlicher Bestandteil der High-Tech-Strategie der Bundesregierung. Hierin werden junge, exzellente Nachwuchswissenschaftler im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik durch die Bewilligung eines eigenen Forschungsprojekts gefördert.
Jetzt wurde das Forschungsprojekt „MatAM - Design additiv gefertigter Hochleistungsmaterialien für die Automobilindustrie“ des DGM-Mitglieds Dr. Christian Haase mit einer Fördersumme von 1,6 Mio. Euro bewilligt. Dr. Haase promovierte am Institut für Metallkunde und Metallphysik der RWTH Aachen und ist seit 2016 Leiter der Abteilung „Integrative Werkstoffsimulation“ am Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen.
Additive Fertigungstechnologien – bekannt als 3D-Druck – haben zahlreiche Vorteile und sind im Begriff, die Produktion metallischer Bauteile zu revolutionieren. Für eine breite industrielle Anwendung bedarf es jedoch spezieller Legierungen. Hierfür ist ein besseres Verständnis der Produktionstechnologie sowie Grundlagenwissen über die mikrostrukturellen Mechanismen in metallischen Werkstoffen notwendig. Für den stark interdisziplinären Ansatz werden die Forschungsmöglichkeiten des Instituts für Eisenhüttenkunde, des Lehrstuhls für Digitale Additive Produktion und des Gemeinschaftslabors für Elektronenmikroskopie innerhalb des Research Center for Digital Photonic Production an der RWTH Aachen genutzt.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung metallische Hochleistungswerkstoffe für die laserbasierte additive Fertigung von Bauteilen im Automobilbau. Erarbeitet wird ein Ansatz zum agilen Materialdesign, der sich durch eine Kombination aus computergestütztem und physischem Legierungsscreening auszeichnet. Dabei sollen die im Material während des additiven Fertigungsprozesses entstehenden Heterogenitäten gesteuert werden, insbesondere heterogene Elementverteilungen infolge von Seigerungserscheinungen durch den Erstarrungsvorgang. Auch sollen diese Heterogenitäten für die gezielte Einstellung der lokalen mechanischen Eigenschaften genutzt werden. Dieses seigerungsbasierte Legierungs- und Mikrostrukturdesign ist ein Paradigmenwechsel im Bereich der Entwicklung neuer Werkstoffe für die additive Fertigung.