Herstellung von MMC-Partikelpulver: NMB entwickelt Verfahren im industriellen Maßstab

Hohe Verschleißbeständigkeit und Formstabilität, niedrige Dichte und hohe Temperaturbeständigkeit machen Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC: Metal Matrix Composites) zu einem Werkstoff für Hochleistungsanwendungen mit hoher Lebensdauer. Ursprünglich für die Luft- und Raumfahrt entwickelt, werden sie heute auch in der Verkehrstechnik (für hochbelastete Bauteile, wie Bremstrommeln, Antriebswellen) sowie aufgrund ihrer herausragenden Verschleißresistenz für Schneidwerkzeuge eingesetzt.

Die gewünschten tribologischen, mechanischen oder auch thermischen Eigenschaften von MMC-Bauteilen oder deren Oberfläche lassen sich durch eine geschickte Kombination aus metallischer Matrix und Verstärkungspartikeln gezielt einstellen. Die Verstärkungspartikel werden bislang mittels pulvermetallurgischer Verfahren hergestellt. Diese liefern jedoch keine industrielle Lösung, um qualitativ hochwertige, homogene Bauteile wirtschaftlich bereitstellen zu können.

Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit der Entwicklung eines Herstellungsverfahrens, um im industriellen Maßstab homogenes, verschleißschutzfähiges MMC-Partikelpulver erzeugen zu können. Das auf diese Weise hergestellte Pulver wird anschließend mittels eines additiven Fertigungsverfahrens zu einer Verschleißschutzschicht weiterverarbeitet.

Die Arbeiten erfolgen im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderten Kooperationsprojekts „ThermoLaser – Entwicklung einer neuartigen, MMC-basierten Verschleißschutzschicht (Härte 70 HRC) sowie eines Beschichtungsverfahrens, um eine 2-3-fache Lebensdauer bei neuartig geformten Bodenbearbeitungswerkzeugen zu erzielen“ (KK5027507KX1).