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Ziel des Projekts war es, Leichtbauanwendungen für die Luft- und Raumfahrt wie Tanks oder Festkörpergelenke aus amorphen Metallen additiv herzustellen.

Amorphe Metall verfügen über herausragende Eigenschaften wie eine extrem hohe Festigkeit, die sie vor allem für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen prädestinieren. Am ifw Jena sollen nun die Vorteile des Materials mit den Vorteilen, die additive Fertigungsprozesse mit sich bringen, kombiniert werden. Dabei ist vor allem relevant, dass die Werkstoffeigenschaften durch die Verarbeitung im Pulverbett nicht beeinträchtigt werden.

In verschiedenen Versuchen wird die relativ neue Werkstoffklasse hierfür materialtechnisch charakterisiert und passende Parameter für die Verarbeitung im Pulverbett gefunden. So entstehen im Projekt verschiedene Probenkörper, die sich an unterschiedlichen Anwendungen aus Leichtbau, Luft- und Raumfahrt orientieren.

An Tanks konnte in Berstdruckversuchen bereits die besonders hohe Festigkeit amorpher Metalle nachgewiesen werden. Bei Wandstärken von 0,4 bis 0,7 Millimeter, die durch additive Verfahren erreicht werden kann, widerstand das Material Druck bis 316 bar.

Bei der Herstellung von Festkörpergelenken, die bei dünnen Wandstärken hohen Belastungen standhalten müssen, konnte vor allem die gute Oberflächenqualität nachgewiesen werden. Während die Rauheit bei Titan-Bauteilen ohne Nachbearbeitung zwischen 10 und 20 Mikrometer liegt, konnte an Proben aus amorphen Metallen eine Rauheit von nur 8 Mikrometern direkt nach der Entnahme aus der Anlage nachgewiesen werden. Dies sichert zum einen die nötige Festigkeit, vor allem bei Bauteilen mit geringen Wandstärken, kann für die industrielle Anwendung aber auch aufwändige Nachbearbeitungsprozesse minimieren.

Mit den Untersuchungen im Projekt können amorphe Metalle für verschiedene Anwendungsbereiche in Luftfahrt, für Leichtbau-Bauteile aber auch für medizinische und chemische Zwecke eingesetzt werden.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Programm INNO-KOM.

Pressemitteilung des IFW Jena vom 11.07.2025.