{"id":60442,"date":"2024-12-24T00:01:45","date_gmt":"2024-12-23T23:01:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=60442"},"modified":"2024-12-20T17:41:47","modified_gmt":"2024-12-20T16:41:47","slug":"forscher-entwickeln-aluminium-stahl-legierung-3d-metalldruck-241220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/forscher-entwickeln-aluminium-stahl-legierung-3d-metalldruck-241220241\/","title":{"rendered":"Forscher entwickeln robuste Aluminium-Stahl-Legierung mittels 3D-Metalldruck f\u00fcr den Automobilbereich"},"content":{"rendered":"

Stabile und robuste Teile sowie die Gewichtsreduzierung im Automobilbereich<\/a> sind von zentraler Bedeutung und mittlerweile zu einem immer wichtigeren Trend geworden, da sie die Sicherheit und Langlebigkeit eines Fahrzeugs gew\u00e4hrleisten. Neueste Materialentwicklungen, die dank der additiven Fertigung<\/a> entstanden sind, k\u00f6nnten nun einen bedeutenden Durchbruch in der zuk\u00fcnftigen Automobilindustrie darstellen. Forscher am Institut f\u00fcr Materialforschung und dem New Industry Creation Hatchery Center der Tohoku University in Japan haben erfolgreich ein 3D-Druckverfahren entwickelt, welches Stahl<\/a> und Aluminium<\/a> verbindet und somit eine leichte sowie stabile Legierung erzeugt. Diese Legierung wurde bereits erfolgreich bei der Produktion eines Prototypes in der Automobilindustrie verwendet.<\/span><\/p>\n

F\u00fcr die Herstellung der Aluminium-Stahl-Legierung kam der 3D-Metalldruck<\/a>, insbesondere das Laser-Pulverbett-Schmelzen<\/a>, zum Einsatz. Hierbei wird Metallpulver schichtweise aufgetragen und dann durch einen Laserstrahl gezielt geschmolzen. Der Laser schmilzt das Pulver an den vorgesehenen Stellen, wodurch die Materialien schrittweise miteinander verbunden werden. Au\u00dferdem bietet die 3D-Technologie den Vorteil, Materialabf\u00e4lle zu minimieren und gleichzeitig die Fertigung komplexer und individueller Strukturen zu erm\u00f6glichen. Dank des 3D-Metalldrucks entstand eine Multi-Material-Struktur, welche unterschiedliche Werkstoffe miteinander verbinden konnte und somit die Leistung einzelner Komponenten optimierte. Durch das Anwenden dieser Struktur im Automobilbau k\u00f6nnten Bauteile zuk\u00fcnftig leichter werden, ohne an Stabilit\u00e4t zu verlieren.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher Lasergeschwindigkeiten auf die Herstellung Komponenten aus Stahl und einer Aluminium-Legierung, um spr\u00f6de Verbindungen zu minimieren. (Bild: Tohoku University)<\/p><\/div>\n

Aber die Anfertigung der Legierung brachte auch Herausforderungen mit sich. Associate Professor Kenta Yamanaka von der Tohoku University betont: \u201eBei bestimmten Metallkombinationen, wie etwa Stahl und Aluminium, k\u00f6nnen spr\u00f6de intermetallische Verbindungen entstehen, die die Festigkeit des Bauteils beeintr\u00e4chtigen.\u201c<\/em> So war eine der gr\u00f6\u00dften Schwierigkeiten bei der Kombination von Stahl und Aluminium das Entstehen der Verbindungen von\u00a0 <\/span>Al\u2085Fe\u2082 und <\/span>Al\u2081\u2083Fe\u2084. Diese traten auf, da w\u00e4hrend des Schwei\u00dfprozesses ein lokales thermisches Ungleichgewicht entstand, <\/span>das die Konzentration gel\u00f6ster Elemente auf der Fl\u00fcssigphasenseite ansteigen lie\u00df. Jedoch konnten die Forscher das Problem schlussendlich umgehen, indem sie die Abk\u00fchlraten erh\u00f6hten und die Lasergeschwindigkeit w\u00e4hrend des Druckvorgangs steigerten, was die\u00a0 Bildung der unerw\u00fcnschten Verbindungen unterdr\u00fcckte. Dar\u00fcber hinaus wurde dieses Problem durch den Mechanismus der <\/span>Nichtgleichgewichts-Solidifikation gel\u00f6st, der eine gleichm\u00e4\u00dfige Verteilung der Legierungselemente erm\u00f6glichte und die Bindungsstellen zwischen den Materialien verst\u00e4rkte.<\/span><\/p>

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\u201eMit anderen Worten, man kann nicht einfach zwei Metalle zusammenf\u00fcgen und erwarten, dass sie ohne weiteres haften. Wir mussten den Legierungsmechanismus vollst\u00e4ndig verstehen, um erfolgreich zu sein\u201c,<\/em> erkl\u00e4rt Professor Seungkyun Yim von der Tohoku University. Nach \u00dcberwindung der Herausforderungen wurde die Legierung bereits erfolgreich f\u00fcr die Produktion einer funktionsf\u00e4higen Automobilkomponente verwendet und konnte sich perfekt an die Anforderungen des Automobilbaus anpassen. Auch zuk\u00fcnftig sollen die Erkenntnisse auf andere Metallkombinationen \u00fcbertragen werden, was den Anwendungsbereich erheblich erweitern k\u00f6nnte. HIER<\/a> erfahren Sie mehr \u00fcber die Aluminium-Stahl-Legierung.<\/span><\/p>\n

Was halten Sie von der Aluminium-Stahl-Legierung f\u00fcr Anwendungen im Automobilbereich? Lassen Sie uns dazu gerne einen Kommentar da oder teilen Sie uns Ihre Meinung auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildunterschrift: Originalgro\u00dfer Prototyp eines topologisch optimierten Automobil-Aufh\u00e4ngungsdoms, hergestellt mittels L-PBF, Titelbildnachweis:\u00a0 Kenta Yamanaka et al.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Stabile und robuste Teile sowie die Gewichtsreduzierung im Automobilbereich sind von zentraler Bedeutung und mittlerweile zu einem immer wichtigeren Trend geworden, da sie die Sicherheit und Langlebigkeit eines Fahrzeugs gew\u00e4hrleisten. Neueste Materialentwicklungen, die dank der additiven Fertigung entstanden sind, k\u00f6nnten…<\/p>\n","protected":false},"author":6112,"featured_media":60447,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,49,152],"tags":[],"class_list":["post-60442","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-aktuelles","category-automotive"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60442","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6112"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=60442"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60442\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":60494,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60442\/revisions\/60494"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/60447"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=60442"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=60442"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=60442"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}