Additive Verarbeitung von NiTi-Formgedächtniswerkstoffen mittels Selective-Laser-Melting

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Die Legierung Nickel-Titan (NiTi) ist heute der bedeutendste Formgedächtniswerkstoff, bekannt für bemerkenswerte reversible Verformungen, hohe Effektstabilität und ausgezeichnete Biokompatibilität. Die Formgebung von NiTi-Komponenten ist jedoch herausfordernd, da die sensiblen Materialeigenschaften durch jeden Herstellungsschritt beeinflusst werden können. Daher gewinnen Fertigungsverfahren, die eine endkonturnahe Formgebung ermöglichen, zunehmend an Bedeutung. Diese Arbeit untersucht den innovativen Ansatz der additiven Strahlschmelzverfahren, insbesondere das Selective Laser Melting (SLM), zur near-net-shape-Verarbeitung von NiTi. Ursprünglich für Prototypen genutzt, bieten diese Verfahren aufgrund des additiven Schichtbauprinzips Möglichkeiten, die konventionelle Fertigung nicht bietet. Sie finden Anwendung in der direkten Herstellung komplexer Bauteile in geringen Stückzahlen, zum Beispiel in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik. Die Arbeit dokumentiert die gesamte Prozesskette der additiven Verarbeitung von NiTi mittels SLM, beginnend mit der Umwandlung des Gussmaterials in Pulver bis hin zur additiven Verarbeitung. Vergleichende Analysen zeigen, dass additiv hergestelltes NiTi bemerkenswerte, gleichwertige Eigenschaften zu konventionell hergestelltem NiTi aufweist und zudem hohe funktionelle Stabilität sowie biokompatible Eigenschaften besitzt. Diese Forschung demonstriert das hohe Potenzial v