Maßgeschneiderte Legierungen und hochreaktive Metalle: Die NMB erweitert ihre Anlagentechnik für die Entwicklung neuer Materialien und Prozesse

Um werkstoff- und prozesstechnische Erforschungen durchführen zu können muss das entsprechende Ausgangsmaterial vorliegen. Standardlegierungen sind auf dem Markt leicht verfügbar; für hochreaktive Werkstoffe, wie Titan-Legierungen, und für spezifisch für einen Anwendungsfall maßgeschneiderte Legierungen, wie Stähle niedriger Dichte und Aluminium-Werkstoffe, gilt dies jedoch nicht. Solche Ausgangsmaterialien müssen gezielt hergestellt werden.

Hierfür ermöglicht die neue Hochvakuum-Gießanlage der NMB die Erzeugung von entsprechenden Halbzeugen in Form von Stäben, Blöcken oder Zylindern. Diese können für Versuche zur Verarbeitbarkeit, beispielsweise mit additiven Fertigungsverfahren oder in Beschichtungsprozessen, gegebenenfalls zu Metallpulver oder Draht weiterverarbeitet werden.

Die Hochvakuum-Gießanlage bietet für die Entwicklung neuer Materialien und Prozesse ideale Voraussetzungen. Sie arbeitet mit einem Zwei-Kammer-Modus, bei dem Schmelz- und Formkammer mit unterschiedlichen Druckniveaus betrieben werden. Diese ermöglicht eine gezielte Steuerung der Schmelze während der Formfüllung und der anschließenden Erstarrung. Dadurch entsteht eine hohe Flexibilität im Umgang mit verschiedenen Werkstoffen, da die Erstarrungsbedingungen präzise an die Anforderungen der jeweiligen Legierung angepasst werden können.

Hochvakuum-Gießprozess ermöglicht das Gießen unter Hochvakuum bis zu einem Druckniveau von 10⁻⁵ mbar und zu einer maximalen Temperatur von 2.100 °C, wodurch unerwünschte Reaktionen zwischen der Schmelze und der Umgebungsluft verhindert werden. Dies gilt insbesondere für hochreaktive Metalle, wie titanbasierte Werkstoffe, da Sauerstoff und Stickstoff bei hohen Temperaturen keine unerwünschten Reaktionen eingehen können. 

Durch die effektive Entgasung beim Hochvakuum-Gießprozess entstehen porenfreie Halbzeuge mit hoher Reinheit, die sich durch eine ausgezeichnete Materialqualität auszeichnen.

Die NMB hat mit der neuen Anlage noch bessere Ausgangsbedingungen geschaffen, um neuartige Legierungen zu entwickeln – insbesondere hochreaktive Werkstoffe.