Eine innovative Titanbeschichtung auf Alu7075, die keine Heißrisse verursacht: eine Revolution in der additiven Fertigung
Die Aluminiumlegierung 7075 ist für ihre hohe mechanische Festigkeit bekannt, was sie zu einem beliebten Material für Hochleistungsanwendungen macht. Allerdings ihre Verwendung in additiven Fertigungsverfahren PBF_LB (laser-based powder bed fusion ) aufgrund ihrer Anfälligkeit für Heißrisse begrenzt.
Andere Hochleistungslegierungen der Serien 7000 und 6000 stoßen auf ähnliche Probleme.
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Ursprung des Problems
- Legierungen wie Al7075 haben ein breites Erstarrungsintervall, im Gegensatz zu typischen Legierungen für die additive Fertigung wie AlSi10Mg, die in einem engen Intervall erstarren.
- Dieser breite Erstarrungsbereich begünstigt die Bildung von länglichen Dendriten, die Flüssigkeit in der Mikrostruktur einschließen, was zu Rissen führt.
- Ein enges Erstarrungsintervall (z. B. AlSi10Mg) ermöglicht die Bildung kleiner Dendriten, die dieses Phänomen verhindern.
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Eine innovative Lösung: die Titanbeschichtung
Das modifizierte Al7075-Pulver ist mit Titan (Ti) beschichtet, wodurch die Oberflächenchemie verändert wird und es als Risshemmer wirkt, indem es die Bildung von Keimbildungsstellen fördert.
Diese neue Legierung mit der Bezeichnung M7075 bietet bei der additiven Fertigung mit LPBF außergewöhnliche Leistungen, insbesondere im Hinblick auf die Mikrostruktur.
💡 Dieses Verfahren ist unter WO2025002659A1 von Sirris und Materia Nova patentiert.
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Ergebnisse mit dem Pulver M7075
✅ Optimierte Mikrostruktur
✅ Keine Risse, auch ohne Heizplatte
✅ Hohe Herstellungsdichte (>99,5 %, keine Porosität)
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Vorteile von M7075 im Vergleich zu bestehenden Lösungen
Vorteile durch die Legierung
✔ Zusammensetzung nahe am Standard 7075, was seine Annahme erleichtert.
✔ Ohne edle oder exotische Elemente (Ag, Sc, Y...)
✔ Beruht nicht auf (Nano-)Partikeln, was eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet.
✔ Sicher und ungiftig
Vorteile des Verfahrens
✔ Guter Kompromiss zwischen Festigkeit und Duktilität (robustes und anpassungsfähiges Material).
✔ Kompatibel mit bekannten Wärmebehandlungen
✔ Möglichkeit, vorhandenes 7075er Aluminium aufzuwerten.
✔ Keine Keramiken, was die Nachbehandlung und Bearbeitung erleichtert.
✔ Kompatibel mit Eloxieren (*)
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Dieser Durchbruch eröffnet neue Perspektiven für die Verwendung von Hochleistungsaluminium in der additiven Fertigung und macht den 7075 endlich 3D-druckbar, ohne Kompromisse bei der mechanischen Qualität eingehen zu müssen.
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