Thema: OXYMATE – Optimierung des Sauerstoffgehalts zur Verbesserung von Titanbauteilen

Finanzierung: Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus des Landes Schleswig-Holstein, Förderung aus dem Landesprogramm Wirtschaft 2021-2027 mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie Landesmitteln

Forschungskennzahl: LPW21-E/1.1.2.1/608

Fördersumme: 483.560,00 €

Laufzeit: 01.04.2025 – 31.03.2028

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Berend Bohlmann

Projektpartner: Fachhochschule Kiel |Element22 GmbH

Kurzfassung: Das Projekt „OXYMATE“ untersucht die Auswirkungen des Sauerstoffgehalts auf die mechanischen Eigenschaften und die Lebensdauer von additiv gefertigten Titanbauteilen, speziell der Titanlegierung Ti6Al4V. Diese Legierung wird aufgrund ihrer Festigkeit, Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit in der Medizintechnik und Luftfahrt verwendet. Ein zentrales Ziel ist die präzise Kontrolle des Sauerstoffgehalts im Titan, der die Mikrostruktur, Porosität und Festigkeit beeinflusst und somit sowohl die Streckgrenze als auch die Mikrorissbildung und Lebensdauer der Bauteile beeinflussen kann.

Entwicklung einer neuen Materialnorm

Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuen Materialnorm. Diese soll, zunächst als Hausnorm, sicherstellen, dass Bauteile mit erhöhtem Sauerstoffgehalt dieselben mechanischen Eigenschaften wie die aktuellen Normen, wie z.B. ASTM F2885, aufweisen. Dies würde die Nutzung kostengünstigerer Pulvermaterialien ermöglichen, ohne die Qualität der Bauteile zu beeinträchtigen.

Verbesserung der Lebensdauerprognosen

Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Lebensdauerprognosen durch den Einsatz von Sintersimulationen und experimentellen Untersuchungen, um langlebigere und leichtere Bauteile zu ermöglichen. Zudem sollen Versuche durchgeführt werden, um den Einfluss von internen Druckspannungen auf die Lebensdauer der Bauteile zu bewerten, da Druckspannungen sowohl positive als auch negative Effekte auf die Lebensdauer haben können.

Das Projekt untersucht auch den Einfluss neuer Fertigungstechniken, insbesondere des Lithography-based Metal Manufacturing (LMM), auf die Materialstruktur und Fertigungsprozesse.