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Herstellung gentelligenter Sinterbauteile aus Metallpulver

Laufzeit:2005-2017
Förderung:DFG, Sonderforschungsbereich 653
Kontakt:bonhageifum.uni-hannover.de

Pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile finden in vielen technischen Bereichen, besonders in der Automobil- und Elektroindustrie Anwendung. Die Vorteile dieser Fertigungstechnologie liegen in der hohen Materialausnutzung sowie im niedrigen Energieverbrauch. Die Formgebung (Pressen mit anschließendem Sintern) bei diesem Herstellungsverfahren erlaubt zudem die Integration von Fremdelementen im Bauteil während des Pressens.

Die Fremdelemente werden in die Pulverschüttung als eine definierte Struktur eingebracht und mit verpresst. Dieses Prinzip wird verwendet, um auch artfremde Pulverwerkstoffe oder funktionale Elemente im Sinterbauteil zu integrieren, welche als Datenspeichermedium dienen oder dem Bauteil funktionale Eigenschaften verleihen.

Zum Speichern der Daten können metallische oder keramische Partikel eingesetzt werden, die in einer zwei- oder dreidimensionalen binären Matrix angeordnet werden. Das Auslesen dieser inhärenten Matrix basiert auf Durchstrahlungsverfahren, wie z.B. Röntgen. Alternativ kommen Fremdpulver als Datenmedium zum Einsatz, die eine deutlich höhere Speicherdichte ermöglichen. Außerdem können aufgrund der Formkontinuität des Fremdpulvers Daten sowohl kodiert als auch direkt (Zahlen, Buchstaben oder Logos) gespeichert werden.

In weiteren Forschungsarbeiten steht die Integration von magnetoelastischen Schichten im Inneren des Sinterbauteils im Mittelpunkt. Bei einer äußeren Belastung werden diese Schichten gemeinsam mit dem Grundmaterial verformt, wodurch eine messbare Änderung des Magnetfeldes hervorgerufen wird. Die Detektion dieser Magnetfeldänderung erfolgt zerstörungsfrei während des Betriebs mittels geeigneter Wirbelstromsensoren. Somit kann eine Überwachung des Belastungszustandes besonders für sicherheitsrelevante Bauteile realisiert werden.

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