Laser-Rührstab schafft Superlegierungen

Mit einer Art Schneebesen stellen Wissenschaftler des National Institute of Standards and Technology (NIST) jetzt Legierungen von Metallen her, die sich auf herkömmliche Weise nicht miteinander verschmelzen lassen. In Tests verbesserte dieser Ansatz die Vermischung zwischen einer Feuerfestlegierung, die auch bei hohen Temperaturen stabil bleibt und einer leichten Titanlegierung. Solche Materialien benötigt man für hochspezifische Anwendungen in der Raketentechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt.

Immaterieller Schneebesen

Das Entscheidende dabei ist der Schneebesen, genauer die Drahtschlingen, mit denen man rührt. In diesem Fall sind sie immateriell. Sie bestehen aus einen Laserstrahl, der winzige Kurven beschreibt, sodass er wie ein Rührwerk wirkt. Er wird im 3D-Druck für Bauteile genutzt, die aus bis zu fünf unterschiedlichen Metallen bestehen. In Pulverform werden sie in den rührenden Laserstrahl gesprüht, der sie nicht nur verflüssigt, sondern auf in Bewegung versetzt, so dass sie ihren Widerwillen aufgeben, eine innige Verbindung einzugehen.

Verschiedene Metalle haben sehr unterschiedliche Dichten und Schmelzpunkte und erstarren bei höchst unterschiedlichen Temperaturen. Deshalb lassen sie sich nur schwer gleichmäßig vermischen. Beim Erstarren bei unterschiedlichen Temperaturen können sich Zonen aus reinen Metallen bilden, die die Gesamtfestigkeit entscheidend verringern können.