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Additive Fertigung (AM) bietet aufgrund großer Designfreiheiten ein enormes Leichtbaupotenzial. Vom Rohmaterial bis zum fertigen Bauteil durchlaufen Zwischenprodukte meist mehrere Wertschöpfungsstufen und Unternehmen. Wissensverluste zwischen den Wertschöpfungsstufen müssen verhindert werden, um durchgängig eine genaue Kenntnis des Werkstoffs, des Bauteils und des Fertigungsprozesses zu erhalten. So lassen sich Design und Produktion in wirtschaftlicher sowie ökologischer Hinsicht optimieren.

Most of the aluminum-based components produced today by additive manufacturing (AM) are based on the Al–Si eutectic system due to its outstanding processability. The mechanical properties of these alloys, however, are well below comparable wrought alloys. Even though successful modifications of the cast and wrought alloys have been performed in the literature, the widespread application is still missing for various reasons. Herein, new alloys of the Al–Ni eutectic system with the composition Al–7.5wt%Ni are manufactured by laser metal deposition (LMD), and the microstructure and properties are described. The microstructure shows a different appearance over the track height: A coarse microstructure can be found at the interlayer boundary. The adjacent fibrous eutectic is followed by a microstructure of twinned dendrites, which only appear at certain process parameters. The appearance of the twinned dendrites is explained via simulations of the local cooling rate of the LMD process. The mechanical properties of samples manufactured by LMD are examined via tensile testing.

In einem Forschungsvorhaben zur Entwicklung von hochfesten Kupferlegierungen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit wurde das Legierungssystem Cu-Ni-Al umfangreich untersucht. Als vierte Legierungselemente wurden Co, Cr, Fe und Mn, Sn, Ti systematisch untersucht. In diesem Artikel wird auf das System Cu-Ni-Al-Fe näher eingegangen. Mit Hilfe der vorgestellten experimentellen Methoden können sehr viele Legierungszusammensetzungen mit Eigenschaften in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung korreliert werden. Automatisierte Berechnungen der Gleichgewichts-Thermodynamik liefern Aussagen über die konzentrationsabhängige Phasenbildung. Fokus der Berechnungen war die härtende Phase Ni3Al, die sich in der Kupfer-Mischkristallmatrix ausscheidet. Durch die Kombination beider Methoden ergibt sich ein Verständnis des Legierungssystems bezüglich Phasenbildung und Aushärtungsverhalten. Nach den High-Throughput-Analysen wurden ausgewählte Ziellegierungen genauer mikroskopisch untersucht. Um die fein verteilten Ni3Al-Ausscheidungen darstellen zu können,wurden diese Analysen im Transmissions-elektronenmikroskop (TEM) durchgeführt.

Nickelschichten zählen zu den am häufigsten eingesetzten galvanischen Schichten. Vorteilen sind die guten Korrosions- und Verschleißeigenschaften, aber auch ein ansprechendes dekoratives Erscheinungsbild. Nachteilig ist die Gefahr der Allergieauslösung, die durch Legieren mit Kupfer und Zinn beseitigt werden kann. Damit die Legierungsabscheidung in breitem Umfang eingesetzt werden kann, muss das bisher erforderliche cyanidische System durch ein cyanidfreies bei vergleichbaren Eigenschaften ersetzt werden. Erste erfolgversprechende Ansätze ergaben Schichten bis zu 30 mm mit Legierungszusammensetzungen von 30 % - 60 % Kupfer, 36 % - 63 % Zinn und 5 % - 24 % Zink.