Im Rahmen dieser Masterarbeit werden die Zusammenhänge zwischen Prozessführung, Mikrostruktur und Materialeigenschaften additiv gefertigter Kupferlegierungen untersucht. Die Proben werden mittels Powder Bed Fusion Laser Beam (PBF-LB) mit einer Aconity Mini am fem Forschungsinstitut hergestellt und umfassen die ausscheidungshärtenden Kupferlegierungen CuNiAl und CuNiSiCr.

Ein besonderer Fokus liegt auf der systematischen Untersuchung des Einflusses von Laserleistung, Scangeschwindigkeit und weiteren Prozessparametern sowie auf der gezielten Nutzung von in-situ Wärmebehandlungseffekten während des Bauprozesses. Für die neu entwickelte Legierung CuNiAl werden zunächst geeignete Prozessparameter mithilfe statistischer Methoden, beispielsweise Design of Experiments (DOE), ermittelt. Darauf aufbauend werden Parameterstudien durchgeführt, um den Einfluss der Prozessführung auf Gefügeausbildung und Werkstoffeigenschaften zu analysieren.

Die PBF-LB-Anlage wird über Autodesk Netfabb gesteuert. Die Erstellung von Baujobs und die Parametrierung des Fertigungsprozess erfolgen mit dieser Software. Erste Erfahrungen im Umgang mit Autodesk Netfabb zur Prozessvorbereitung additiver Fertigungsverfahren sind daher wünschenswert.

Die gefertigten Proben werden anschließend umfassend mikrostrukturell charakterisiert. Hierzu gehören metallographische Präparation und Untersuchungen mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM), EBSD, Röntgendiffraktometrie (XRD) sowie Härtemessungen zur Analyse lokaler Aushärtungseffekte. Ziel ist es, die Auswirkungen der Prozessparameter und der thermischen Historie auf Porosität, Kornstruktur, Ausscheidungsbildung und mechanische Eigenschaften der Kupferlegierungen zu quantifizieren.

Die Ergebnisse der Arbeit leisten einen Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Prozess-Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen additiv gefertigter Kupferlegierungen und schaffen eine wissenschaftliche Grundlage für die Optimierung industrieller Fertigungsprozesse.

• Planung und Durchführung von PBF-LB-Fertigungsversuchen
• Erstellung und Optimierung von Baujobs mit Autodesk Netfabb
• Entwicklung geeigneter Prozessparameter mittels statistischer Versuchsplanung
• Metallographische Präparation und mikrostrukturelle Charakterisierung der Proben
• Auswertung und Interpretation der Ergebnisse sowie Ableitung von Prozess-Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen
• Start: Oktober 2026

• Studium der Werkstoffwissenschaften, Materialwissenschaften, Maschinenbau, Produktionstechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
• Interesse an additiver Fertigung, Metallurgie und Werkstoffcharakterisierung
• Erste Erfahrungen mit Autodesk Netfabb oder vergleichbarer Software zur PBF-LB-Prozessvorbereitung sind von Vorteil.
• Eine abgeschlossene Berufsausbildung, beispielsweise als Werkstoffprüfer, Industriemechaniker, Zerspanungsmechaniker oder in einem vergleichbaren technischen Beruf, ist wünschenswert.
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise sowie Freude an experimenteller Forschung

• Ein spannendes Forschungsthema mit direktem Praxisbezug
• Arbeit mit hochmoderner Laborausstattung
• Enge Zusammenarbeit mit Experten aus Forschung und Industrie
• Wissenschaftliche Betreuung durch erfahrene Ingenieure