Additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM) bezeichnet eine Klasse von Fertigungsverfahren, bei denen Bauteile schichtweise direkt aus digitalen 3D‑Modellen aufgebaut werden. Im Gegensatz zur subtraktiven Bearbeitung wird Material nur dort eingebracht, wo es konstruktiv benötigt wird. Dies ermöglicht komplexe Geometrien, Funktionsintegration und materialeffiziente Herstellung.

Werkstoffwissenschaftlich relevant sind insbesondere pulverbettbasierte und draht-/strangbasierte Prozesse. Bei der Laser‑Pulverbettfusion (LPBF, Powder Bed Fusion) werden metallische oder polymere Pulver lokal aufgeschmolzen und rasch erstarrt. Dies führt zu ausgeprägten Nichtgleichgewichtsgefügen, hohen Eigenspannungen und anisotropen mechanischen Eigenschaften, die eine gezielte Prozess‑ und Wärmebehandlungsentwicklung erfordern. Fehler wie Poren, Bindefehler und Heißrisse sind stark von Pulverqualität, Prozessfenster und Scanstrategie abhängig.

Direkte Energieabscheidung (Directed Energy Deposition, DED) nutzt Laser-, Elektronenstrahl- oder Lichtbogenquellen, um Draht oder Pulver koaxial einzuschmelzen. Die resultierenden gröberen Gefüge und höheren Auftragsraten prädestinieren DED für Reparatur, Beschichtung und funktionale Gradierung, stellen aber höhere Anforderungen an Prozessüberwachung und Legierungsdesign.

In der polymeren additiven Fertigung sind Fused-Filament-Fabrication (FFF) und pulverbettbasierte Verfahren (z.B. Laser-Sintern) maßgeblich. Hier dominieren Fragestellungen zu Kristallinität, Interlagenhaftung, Alterung und Füllstoff-/Faserverstärkung.

Über alle Prozesse hinweg sind zentrale wissenschaftliche Themen: Korrelation von Prozessparametern, Schmelzbaddynamik und Mikrostruktur; in‑situ‑Überwachung und Qualitätsregelung; Entwicklung AM‑optimierter Legierungen und Polymersysteme; sowie Lebensdauervorhersagen unter zyklischer und korrosiver Beanspruchung.