Um die Energiewende bewältigen zu können, sind effiziente Energiewandler zwingend notwendig. Eine Schlüsseltechnologie hierbei sind leistungsstarke Dauermagnete. Diese zeichnen sich durch einen hohen Widerstand gegen Ummagnetisierung (Koerzitivfeldstärke) und ein starkes Magnetfeld (Remanenz) aus. Um neuartige Designkonzepte mit gesteigertem Wirkungsgrad zu ermöglichen, müssen auch bei Dauermagneten komplexere Geometrien realisiert werden.

Die derzeit stärksten Dauermagnete sind Sintermagnete auf Basis von Fe-Nd-B. Diese müssen mit hohem Aufwand pulvermetallurgisch gefertigt werden. Nur so kann die benötigte Mikrostruktur aus hartmagnetischen Körnern mit isolierender, paramagnetischer Korngrenzphase erzielt werden. Eine alternative Herstellungsroute mit höherer geometrischer Freiheit bieten Magnete aus schnellabgeschrecktem Bandmaterial. Durch die rasche Erstarrung von Schmelze auf einem Kupferrad bildet sich ein nanokristallines Gefüge mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften. Um aus derartigem Band Volumenkörper zu fertigen, wird dieses pulverisiert, mit Kunststoffbinder gemischt und kann dann durch Spritzgießen, Extrudieren, etc. geformt werden. Durch die Beimengung von nichtmagnetischem Kunststoff sind die resultierenden Magnete aber deutlich schwächer. Die additive Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen (SLM) bietet eine vielversprechende Prozessroute zur Synthese von nanokristallinen Fe-Nd-B Magneten im Bulk. Durch extreme Temperaturgradienten im durch den Laser erzeugten Schmelzbad entstehen nanokristalline Gefüge. Innerhalb des Schmelzbads kommt es zu Gefügevariationen, die aus konventionellen Prozessen bislang nicht bekannt sind. Gegossene Ausgangslegierungen und additiv gefertigte Bulk-Proben werden mittels Lichtmikroskopie auf Makrostruktur und prozessbedingte Defekte untersucht. Mittels Kerr-Mikroskopie kann die Domänenstruktur sichtbar gemacht werden. Die nanokristalline Mikrostruktur additiv gefertigter Proben wird durch hochaufgelöste Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert. Um die entstehenden Phasen und deren Anteile zu ermitteln, kommen ergänzend EDX-Analysen, XRD-Röntgenbeugung und thermomagnetische Analysen zum Einsatz. Die magnetischen Kenngrößen werden durch magnetometrische Messungen der Hysterese ermittelt.