Hybride Materialien und hybride Bearbeitung für die Medizintechnik:
Additive Fertigung und Werkstoffqualifizierung für die Medizintechnik

Verfahren: Pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen

• Grundprinzip: Lokales Aufschmelzen pulverförmiger Ausgangsmaterialien durch einen Laserstrahl
• Verarbeitung metallischer biomedizinischer Werkstoffe
• Herstellung patientenindividueller Implantate

Zielsetzungen und Schwerpunkte

• Potentiale der additiven Fertigung identifizieren
• Optimierung des Prozesses für die Medizintechnik
• Bauteilcharakterisierung und Werkstoffqualifizierung

Werkstoffverhalten und Bauteilqualität

• Unterschiedliche Mikrostrukturen im Vergleich zu konventionellen Herstellungsmethoden
• Fertigung von Bauteilen mit hoher Dichte (> 99,99 %)
• Herstellung definierter Porenstrukturen mit Gradienten
• Oberflächengüte abhängig von Prozessparameter
• Elektrochemisches Verhalten verändert sich

Mögliche notwendige Nachbearbeitungsprozesse

• Wärmebehandlungen
• Präzisionsbearbeitung der Oberfläche
• Reinigungsverfahren

 

Schematische Darstellung des LBM-Verfahrens

 

Lichtmikroskopische Aufnahme der Mikrostruktur von konventionell (links) und additiv (rechts) hergestellten Bauteilen (Ti-6Al-4V)

 

CT- Aufnahme eines additiv hergestellten Bauteils mit Darstellung der prozessbedingten verbleibenden Porosität (Ti-6Al-4V)

 

Stromdichte-Potential-Kurven additiv hergestellter Bauteile mit (rote Kurve) und ohne (schwarze Kurve) nachträgliche Wärmebehandlung (Ti-6Al-4V)

 

CT- (links) und lichtmikroskopische (rechts) Aufnahme eines additiv hergestellten Bauteils mit einer definierten gradierten Porenstruktur

Kontakt

Prof. Dr. Hadi Mozaffari Jovein
Hochschule Furtwangen
Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik
Tel. 07461 1502-6624
mj@hs-furtwangen.de