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Materialien
Metallische Werkstoffe
Metallische Werkstoffe sind in vielen Industrien unverzichtbar, doch die zunehmende Rohstoffknappheit ist besonders in Europa eine Herausforderung. Bei NMB setzen wir auf ressourcenschonende Werkstoffe, die ohne kritische Rohstoffe auskommen. Durch simulationsgestützte Entwicklung und moderne Fertigungstechnologien entwickeln wir Leichtbauwerkstoffe, High Performance Alloys, Verbundwerkstoffe und Hartmetalle mit einem klaren Fokus auf Ressourcenschonung und Klimaschutz. So bieten wir industrienahe Produkte mit hoher Leistungsfähigkeit und innovativen Lösungen.
Kompetenzen
Entwicklung verschiedenster metallischer Werkstoffe
Nutzung datengestützter Methoden und Simulation
Abbildung der gesamten Prozesskette von Legierung bis zur Material- und Bauteilprüfung
Prozessentwicklung mit Fokus auf Pulverherstellung, additiver Fertigung und Beschichtung
Korrelation von Struktur, Prozess, Bauteil und Eigenschaften
Materialien im Überblick
Verbindungselement
Leichtbauwerkstoffe
Die Entwicklung neuer und die Optimierung bestehender Konzepte in der Automobil-, Luftfahrt- und Medizintechnik erfordert eine signifikante Gewichtsreduzierung bei Bauteilen. Hochfeste Aluminium- und Titanlegierungen spielen dabei eine entscheidende Rolle und sind bereits in zahlreichen industriellen Anwendungen etabliert. Zukünftige Herausforderungen liegen im Produktdesign und der Schaffung nachhaltiger Verarbeitungsverfahren.
Unser Schwerpunkt liegt auf der Werkstoffentwicklung und der Optimierung des Produktdesigns für moderne Leichtbaulegierungen. Mit modernsten Simulations- und KI-gestützten Methoden ermitteln wir optimale Prozessparameter und prüfen die Skalierbarkeit bestimmter Werkstoffe für neue Fertigungsverfahren wie das Laser-Pulver-Bett-Fusion (PBF-LB/M). Zudem bieten wir umfassende Beratung zu den notwendigen Wärmebehandlungsverfahren, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.
Motorgetriebe
High Performance Alloys
Angesichts der Rohstoffknappheit und des Klimaschutzes wird zunehmend eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes gefordert, während gleichzeitig die Nutzung kritischer Rohstoffe verringert werden muss. Wir konzentrieren uns auf die Erweiterung der Einsatzgebiete hoch- und höchstfester Stähle sowie auf die Entwicklung industriegerechter Stähle mit geringer Dichte.
Wir erforschen neue Fertigungsverfahren für den Einsatz von Hochtemperaturlegierungen auf Nickel- und Kobalt-Basis, sowohl in der additiven Fertigung als auch in der Beschichtungstechnik. Unsere innovativen Materialkombinationen ermöglichen eine deutliche Verbesserung der thermomechanischen Eigenschaften und der Oxidationsbeständigkeit bei höheren Betriebstemperaturen.
Durch die Kombination von Werkstoffmodellierung mit modernsten Fertigungstechnologien können wir Produkte ressourcenschonend und effizient entwickeln.
Nicht schweißbare Werkstoffe
Nicht schweißbare Werkstoffe
Viele Hochtemperaturwerkstoffe auf Basis von Eisen, Titanaluminid oder Nickel sind aufgrund ihrer limitierten Schweißbarkeit für die additive Fertigung bislang nur eingeschränkt nutzbar. Dabei verfügen sie über hervorragende Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Kriech‑, Oxidations‑ und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Einsatztemperaturen.
Zur gezielten Erschließung dieses Potenzials entwickeln wir anwendungsspezifische Werkstoffsysteme sowie verfahrensübergreifende Fertigungsrouten zur Herstellung rissfreier, leistungsfähiger Bauteile. Unser ganzheitlicher, verfahrensunabhängiger Ansatz integriert filament‑, pulver‑ und drahtbasierte additive Fertigungsstrategien und eröffnet neue Freiheitsgrade in der Werkstoff- und Prozessentwicklung.
Ein zentraler Baustein ist die direkte in‑situ‑Legierung, die den Einsatz industriell verfügbarer Ausgangswerkstoffe erlaubt und gezielt neue Legierungszusammensetzungen erzeugt. Unterstützt durch Computersimulationen und datengetriebene Methoden entstehen so robuste Lösungen für anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen – vom Werkstoff bis zum Bauteil.
NMB entwickelte MMC-Composite
Verbundwerkstoffe (MMC und AMC)
Wir entwickeln und erforschen extrem robuste Verschleißschutzschichten auf Basis von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen (MMC) wie WC/Co sowie Aluminium-Matrix-Verbundstoffen (AMC) wie Al2O3/Al für die additive Fertigung und Oberflächentechnik. Im Mittelpunkt steht bei uns die Nutzung sekundärer Rohstoffe und die Entwicklung neuer metallischer Matrizes auf Eisenbasis, um den Einsatz kritischer Stoffe zu reduzieren. Moderne, datengestützte Verdüsungstechnologie sowie Partikel- und Bauteilprüfung ermöglichen die Entwicklung industrienaher Produkte mit hoher Leistungsfähigkeit und innovativen Lösungen.
NMB entwickelte Fräsköpfe
Hartmetalle
Hartmetalle sind bekannt für ihre hohe Härte, Steifigkeit sowie Druck- und Verschleißbeständigkeit. Die Hauptbestandteile Wolframkarbid (WC) und Kobalt gelten jedoch als ressourcenkritische Materialien. Um die Abhängigkeit Deutschlands von Importen dieser wertvollen Materialien zu reduzieren, entwickeln und optimieren wir Fertigungsrouten zur Herstellung von riss- und spannungsfreien Hartmetallen, wobei der Verlust der Ausgangsmaterialien auf nahezu null minimiert wird.
Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf die Entwicklung neuer Produktdesigns, um den Einsatz von Hartmetallen zu reduzieren und gleichzeitig hohe mechanische Eigenschaften sowie Verschleißbeständigkeit zu gewährleisten. Der Einsatz von sekundären und nicht runden Wolframkarbidpartikeln wird ebenfalls für industrielle Anwendungen, wie beispielsweise in Werkzeugen, erforscht.