Aufbau von Mikrostrukturen aus einem NiTi

Änderungen bei Spezifikationen und anderen technischen Angaben bleiben vorbehalten. 03/2016.
5 mm
AUFBAU VON MIKROSTRUKTUREN AUS EINEM NiTiWERKSTOFF MITTELS µSLM
1
Ergebnis
Durch eine Anpassung der herkömmlichen SLM-Anlagentechnik und dem Einsatz modulierter Laserstrahlung können nun
komplexe Strukturen und funktionsintegrierte Mikro-Bauteile
aus einem NiTi Werkstoff gefertigt werden. Hierfür wurde
ein Parametersatz aus Scangeschwindigkeit, Laserleistung
Aufgabenstellung
Spurabstand, Pulsfrequenz und Pulsweite identifiziert, mit
dem es möglich ist, dünnwandige Strukturen mit einer
Mit der Weiterentwicklung des Selective Laser Melting (SLM)
minimalen Breite von 32 µm und einer Oberflächenrauheit
zum Mikro-SLM (µSLM) konnten die Oberflächenqualität und
von Ra = 1,3 µm herzustellen.
die Detailauflösung von kleinen (≤ 10 mm ) Funktionsbauteilen
signifikant gesteigert werden. Um die Potenziale des µSLM-
Anwendungsfelder
Verfahrens hinsichtlich der Herstellung von Implantaten und
Mikrostrukturen aufzuzeigen, soll eine binäre Legierung aus
In der Medizintechnik wird NiTi bereits als Werkstoff für endo-
Nickel und Titan (NiTi) für das µSLM-Verfahren qualifiziert
vaskuläre Stents und für Osteosynthese-Implantate genutzt.
werden. NiTi eignet sich aufgrund des Formgedächtniseffekts
Das µSLM-Verfahren besitzt das Potenzial, filigrane Implantate
und der nachgewiesenen Biokompatibilität für potenzielle
individuell und effizient herzustellen.
Anwendungen aus dem Bereich der Medizintechnik. Die
Vorteile des µSLM-Verfahrens sind im Hinblick auf die
Neben den Anwendungen aus der Medizintechnik existiert
vergleichsweise aufwendige Verarbeitung des kostenintensiven
eine Vielzahl von Mikrobauteilen, die sich aufgrund ihrer
Materials und der Komplexität der potenziellen Funktionsteile
Komplexität nur mit dem µSLM-Verfahren herstellen lassen.
besonders evident.
Ansprechpartner
Vorgehensweise
Lukas Masseling M.Sc.
Für den Werkstoff NiTi sollen Prozessparameter und Belich-
Telefon +49 241 8906-8349
tungsstrategien identifiziert werden, mit denen komplexe
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Strukturen und Funktionsteile in sub-Zentimeter Größe mit
einer hohen Detailauflösung und einer gesteigerten Ober-
Dr. Wilhelm Meiners
flächenqualität hergestellt werden können.
Telefon +49 241 8906-301
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1 Mikrostrukturen aus NiTi (Wandstärke: 32 µm,
Oberflächenrauheit: Ra = 1,3 µm).
134 Jahresbericht 2015 Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01

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