Ein Team von Werkstoffwissenschaftlern der Montanuniversität Leoben und des Erich-Schmid-Instituts für Materialwissenschaften der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat eine wegweisende Methode zur Verbesserung medizinischer Implantate mittels additiver Fertigung entwickelt. Ihre Forschung, veröffentlicht in „Advanced Functional Materials“, nutzt fortschrittliche Techniken für die additive Herstellung von metallischen Gläsern. Diese Strukturen, die amorph sind und keine regelmäßige atomare Anordnung aufweisen, bieten robustere und korrosionsbeständigere Eigenschaften als konventionelle Metalle. Durch einen innovativen Laserstrahlprozess können nun großflächige und komplexe Strukturen hergestellt werden, was neue Anwendungen in der Medizin- und Elektronikindustrie eröffnet.
Ein fortschrittliches Verfahren
Die Forscher um Sepide Hadibeik, Florian Spieckermann und Jürgen Eckert haben in Zusammenarbeit mit dem Swiss Advanced Manufacturing Center in Biel ein fortschrittliches Verfahren entwickelt, um metallische Gläser mittels 3D-Druck herzustellen. Bisherige Standardlegierungen für den 3-D-Druck erreichten häufig nicht die gewünschten Eigenschaften klassischer Fertigungsverfahren. Durch die Optimierung der atomaren Ordnung konnten nahezu vollständig amorphe und dichte Proben aus metallischem Glas hergestellt werden, wodurch die Produktivität und die Bruchdruckfestigkeit verbessert wurden.
Stabiler und flexibler
Die neue Methode ermöglicht die Herstellung großer und komplexer Strukturen, die bisherige Verfahren nicht erreichen konnten. Durch die Kontrolle der Temperatur und die Verwendung einer Spezialoptik zur Formung des Laserstrahls wird das Material stabiler und flexibler. Die Forscher glauben, dass diese Technik die Möglichkeiten für die Herstellung von Metallgläsern und anderen Legierungen erheblich erweitern könnte. Potenzielle Anwendungen liegen sowohl im Bereich der medizinischen Implantate als auch in der Elektronikindustrie. Hier geht zur Veröffentlichung.
Das Erich-Schmid-Institut
Das Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaften (kurz: ESI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ist ein Forschungsinstitut, das in Kooperation mit der Montanuniversität Leoben geführt wird. Der Leiter des Lehrstuhls für Materialphysik der Montanuniversität ist gleichzeitig der Leiter des Akademieinstituts. Es ist auf die mikrostrukturelle Untersuchung, sowie Experiment an und Modellierung von Materialien wie Stahl oder Legierungen aber auch auf funktionale Materialien (z.B. Implantatmanterialien) spezialisiert.
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