Dreidimensionale Charakterisierung der Texturentstehung additiv gefertigter Dauermagnete
F. Trauter*, R. Löffler, T. Groß, G. Schneider, D. Goll

Hochschule Aalen, Institut für Materialforschung, Aalen
*felix.trauter@hs-aalen.de

Durch additive Fertigung wie das Laser-Pulverbett-basierte Verfahren (L-PBF), ergeben sich neue Möglichkeiten für die Verarbeitung von Funktionswerkstoffen. Damit können maßgeschneiderte Material¬eigenschaften, optimierten Bauteilgeometrien und Topologiestrukturen realisiert werden. So werden funktionsintegrierte Bauteile möglich, welche das Potenzial bieten, verbesserte Bauteileigenschaften bei reduziertem Materialaufwand zu erreichen.
Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass bei der additiven Fertigung von Dauermagneten durch L PBF auch Gefügestrukturen mit Textur entstehen können [1, 2]. Durch diese Textur kommt es zu einer Anisotropie der magnetischen Eigenschaften, durch welche die Remanenz von Hartmagneten gesteigert werden kann. Bislang konnten anisotrope Magnete nur durch pulvermetallurgische Prozesse erzeugt werden, bei denen die Pulver durch ein äußeres Magnetfeld ausgerichtet werden.
Um eine große Ausrichtung für möglichst  anisotrope Magnete einstellen zu können, ist ein möglichst umfassendes Verständnis ihrer Entstehung notwendig.
Zu diesem Zweck werden additiv gefertigte Proben in drei Raumrichtungen metallografisch präpariert und mittels Lichtmikroskopie, Polarisationsmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Elektronenrückstreubeugung (EBSD) charakterisiert. Durch Betrachtung des Gefüges und der kristallografischen Textur in den Ebenen parallel zur Baurichtung (d. h. parallel und senkrecht zur Laserscanrichtung) und senkrecht zur Baurichtung entsteht so ein dreidimensionales Verständnis der Erstarrungstextur. Ergänzend werden die magnetischen Eigenschaften durch Messung der Hysteresekurve in den drei Raumrichtungen der Probe bestimmt. So wird auch eine quantitative Bewertung der Textur über die richtungsabhängige Größe der Remanenz möglich.


Referenzen
[1] D. Goll; F. Trauter; R. Loeffler; T. Gross; G. Schneider Micromachines, 2021, 12, 1056.
[2] D. Goll; F. Trauter; P. Braun; J. Laukart; R. Loeffler; U. Golla-Schindler; G. Schneider Phys. Status Solidi RRL, 2021, 15, 2100294.