Werkstoffentwicklung wird für die fertigende Industrie zunehmend wichtiger. Hochspezialisierte Fertigungsprozesse benötigen neue Materialien, um den versprochenen Fortschritt durch neuartige Komponenten zu realisieren. Mit der Simulation metallischer Werkstoffe und hybrider Strukturen starten wir virtuell in den Entwicklungsprozess. Die Verifizierung erfolgt über die Herstellung von massgeschneiderten Pulvern sowie über grundlegende Charakterisierung der Mikrostruktur und der Eigenschaften der finalen Komponente.


Metalle, Multi-Material Systeme

Wir forschen an metallischen Legierungen auf Al-, Ti-, Fe-Basis (und weitere), und arbeiten an Multi-Material-Fragen (Metall+Metall, Metall+Keramik). Diese Materialien werden auch mit neuen Prozessen wie 3D-Siebdruck in Form gebracht.

Mikrobauteile aus Edelstahl 316L und Al2O3 hergestellt mit Exentis 3D-Siebdruck. Bildquelle: Exentis Group AG (Projektpartner)

Metallpulver

Wir entwickeln und produzieren metallische Pulver – zurzeit als einzige schweizweit.

Unser Labor-Atomizer und Funktionsprinzip zur Herstellung metallischer Pulver. Quelle: www.metalatomizer.com

Sinterprozesse

Wir bringen pulverförmige Werkstoffe in Form, mittels Heisspressen, thermischem Sintern, Spark Plasma Sintern (SPS), sowie hybriden Prozessen.

Mittels SPS co-gesinterter Bimetall-Verbund. Quelle: advanced-manufacturing.ethz.ch

Simulation

Die virtuelle Werkstoffentwicklung ist ein weiteres Standbein unseres Leistungsspektrums. Hier mit verkürzen wir den konventionellen, auf lokale Verbesserung und schrittweise Adaptation ausgerichteten Entwicklungszyklus und zielen somit auf das global erreichbare Optimum.

Simulation der Diffusionsprozesse während Wärmebehandlungen an der Grenzfläche von verschiedenen Aluminium-Verbunden. Quelle: Diss. K. Papis

Prüfung

Unsere Expertise umfasst Metallographie, statische und dynamische mechanische Prüfung, Ermittlung thermophysikalischer Eigenschaften (z.B. thermische Ausdehnungskoeffizienten, Wärmeleitfähigkeit, etc.).

Gefüge und Elementverteilung einer Magnesium-Hybridstruktur. Quelle: Diss. K. Papis