Neue Forschungsgruppe arbeitet an den Hochleistungsmaterialien von morgen

Bauteile, die Risse selbstständig schließen und sich bei Verformung von selbst in den Ausgangszustand zurückbegeben, sind das Ziel einer neuen Forschungsgruppe, die im April an der TU Bergakademie Freiberg startet. Unter der Leitung von Dr.-Ing Thomas Niendorf wird die Gruppe im 3D-Druckverfahren We

Bauteile, die Risse selbstständig schließen und sich bei Verformung von selbst in den Ausgangszustand zurückbegeben, sind das Ziel einer neuen Forschungsgruppe, die im April an der TU Bergakademie Freiberg startet. Unter der Leitung von Dr.-Ing Thomas Niendorf wird die Gruppe im 3D-Druckverfahren Werkstoffe herstellen, deren innerer Aufbau ihnen faszinierende „Selbstheilungskräfte“ verleihen soll. Im Rahmen des Emmy-Noether-Programms fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft das Projekt bis zu fünf Jahre lang mit rund zwei Millionen Euro.

Die Anforderungen an moderne Werkstoffe und Herstellungsprozesse steigen stetig. So sind etwa im Flugzeugbau oder der Automobilfertigung Leichtbauteile gefragt, die trotzdem eine hohe Festigkeit und Widerstandskraft besitzen. Erreichen lassen sich diese Eigenschaften zum Beispiel, indem das Material mit speziellen geometrischen und mikrostrukturellen Eigenschaften versehen wird. An Wegen zur Herstellung solcher Materialien forscht ab April ein Team um Dr. Thomas Niendorf am Institut für Werkstofftechnik der Bergakademie. Die Forscher konzentrieren sich dabei auf Legierungen auf Eisenbasis mit hohem Mangananteil. Ihre spezielle Mikrostruktur erhalten die Materialien dabei über das sogenannte „Electron Beam Melting“-Verfahren, eine sehr flexible und präzise Form des 3D-Drucks, bei der Metallpulver mit einem Elektronenstrahl punktweise aufgeschmolzen wird. Ziel ist dabei, durch stellenweise Variation der Materialeigenschaften erstmals Bauteile herzustellen, die mehrere funktionelle Spezialeigenschaften in sich vereinen. Experimentelle Tests der Materialien unter verschiedenen Belastungsbedingungen und genaue Untersuchungen, u.a. mit dem Rasterelektronenmikroskop, sollen dabei tiefgreifende grundlagenwissenschaftliche Erkenntnisse liefern.

Das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ermöglicht herausragenden Nachwuchswissenschaftlern, früh in ihrer Karriere eigenverantwortlich eine Forschungsgruppe zu leiten. Der erfolgreiche Antragsteller Dr.-Ing. Thomas Niendorf wurde 1978 geboren und studierte Maschinenbau an der Universität Paderborn. Am dortigen Lehrstuhl für Werkstoffkunde arbeitete er ab 2005 als wissenschaftlicher Mitarbeiter und übernahm nach seiner Promotion 2010 die Leitung einer Arbeitsgruppe zum Thema Materialermüdung. Für seine Arbeiten erhielt er zahlreiche Auszeichnungen, darunter 2011 den Forschungspreis der Universität Paderborn und 2012 den Georg-Sachs-Preis der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde. "Das Institut für Werkstofftechnik der TU Bergakademie Freiberg ist der perfekte Ort zur Verwirklichung meiner Vision. Ich freue mich auf die Zusammenarbeit“, so der neue Gruppenleiter Dr. Niendorf.