Verbindungsmechanismen und Leistungsfähigkeit von stranggepressten und feldunterstützt gesinterten Halbzeugen aus wiederverwerteten Aluminiumspänen

Alexander Koch untersucht zwei verschiedene Solid-State-Recyclingverfahren, um industrielle Aluminiumspäne wiederzuverwerten: SPD (severe plastic deformation)-basierte und FAST (field-assisted sintering)-basierte Verfahren. Es werden umfangreiche Analyse- und Charakterisierungsmethoden wie Elektronenrückstreubeugung und energiedispersive Röntgenanalyse eingesetzt, um mögliche Einflussgrößen, die die Eigenschaften der hergestellten Halbzeuge bestimmen, zu identifizieren. Untersuchungen der Leistungsfähigkeit, quasistatisch wie zyklisch, dienen der Bewertung der Einsetzbarkeit dieser Halbzeuge auf Grundlage der ermittelten Verbindungsmechanismen. Darüber hinaus finden elektrische Widerstandsmessungen Anwendung, um Mikrostruktur- und Defektcharakteristika zu ermitteln und auftretende Struktur- und Verbindungsmechanismen zu separieren. Auf Basis der Bestimmung einzelner Anteile ver- und entfestigender Mechanismen wird ein Modell entwickelt, das die Leistungsfähigkeit auf Basis struktur- und defektbezogener Charakteristika vorhersagen kann. Die Ergebnisse zeigen, dass die Energie- und Ressourceneffizienz von Aluminium und seinen Legierungen durch innovative Recyclingverfahren verbessert wird und bieten eine umfangreiche Aufklärung der grundlegenden Mechanismen und der Leistungsfähigkeit der spanbasierenden Halbzeuge. Dadurch wird die Nutzung dieser Bauteile in Anwendungen der Automobil- und Luftfahrtindustrie gefördert.

Alexander Koch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Oberingenieur am Lehrstuhl für Werkstoffprüftechnik (WPT) der TU Dortmund.