Die folgenden Projekte werden aus EFRE-Mitteln gefördert. Das Fachgebiet Metallkunde und Werkstofftechnik bedankt sich beim Fördergeber für die Möglichkeit zur Realisierung der Forschungsvorhaben.


Erforschung GAnzheitlicher, HyBrid-ElektRIscher AntriebskomponEnten für die Luftfahrt - GABRIEL (ProFIT Brandenburg, Antragsnummer: 80257607)
Laufzeit: 06/2021 - 12/2022

Rolls-Royce Deutschland ist dabei, sein Produkt- und Service-Portfolio, welches bisher auf Geschäftsreise- und Regional-Flugzeuge mit konventionellen Turbofan-Triebwerken abzielt, um die Sparte der Kleinflugzeuge von 3 bis 5 t Abfluggewicht mit völlig neuen Antriebssystemen und neuen Entwicklungs- und Fertigungsmethoden für wesentliche Komponenten/Bauteile zu erweitern. Mit dem vorliegenden Projekt sollen fachliche Entwicklungskompetenzen aufgebaut werden, in dem technische Fragestellungen für die Etablierung eines Flugzeugfunktionsmusters mit hybrid-elektrischem Antriebssystem (HEAS) bis hin zur Komponentenebene erforscht werden. Die Besonderheit der hybrid-elektrischen Antriebsart liegt in deutlich geringeren Bauräumen, die zur Unterbringung von Antriebskomponenten zu Verfügung stehen. Um die funktionalen Anforderungen bei reduzierter Baugröße erfüllen zu können, werden hochintegrierte Bauweisen notwendig, infolgedessen die geometrische Komplexität einzelner Teile stark zunimmt. Unabhängig von der Geometrie wird für alle Luftfahrtkomponenten gefordert, diese zu wirtschaftlichen Konditionen in durchgängig nachvollziehbarer und hoher Qualität herstellen zu können. Dieses Projekt dient zum Aufbau der Fachkompetenzen zur Konstruktion und Fertigung von hybrid-elektrischen Antriebskomponenten (HEAK) anhand ausgewählter Bauteile und Baugruppen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, die Wettbewerbsfähigkeit von RRD, seinen Partnern und der Zulieferkette durch den Aufbau von Kernkompetenzen zur Erforschung und Herstellung eines hybrid-elektrischen Antriebssystems (HEAS) auf System- und Komponentenebene in der Region Brandenburg und langfristig insbesondere in der Lausitz zu etablieren und fest zu verankern.

Als Teil des Gesamtvorhabens sind die Hauptziele für das Fachgebiet Metallkunde und Werkstofftechnik wie folgt definiert:

  • Kompetenzerweiterung im Bereich Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von additiv und hybrid gefertigten Bauteilen
  • Entwicklung, Aufbau und Betrieb geeigneter Prüfsysteme für die, mittels neuartiger Fertigungsverfahren hergestellten, Proben und Labormuster
  • Feste Positionierung des Fachgebiets im Hinblick auf Charakterisierung und Prüfung von Bauteilen für hybrid-elektrische Antriebskomponenten

Additive Fertigung medizinischer Koronarstents zur Behandlung von Arteriosklerose – mediStent (EFRE-Projekt: 34065003)
Laufzeit: 03/2020 - 02/2022

Das Ziel des Forschungsvorhabens „Additive Fertigung medizinischer Koronarstents zur Behandlung von Arteriosklerose – mediStent“ besteht daher in der Entwicklung additiv gefertigter Stents für die Anwendung als medizinische Implantate, der benötigten Werkstoffe sowie der zugehörigen Systemtechnologien zur effizienten und ressourcenschonenden Herstellung. Der neuartige Ansatz für die additive Fertigung von Koronarstents mittels SLM- und FDM Technologie und die hiermit in Verbindung stehenden Prozessschritte zur Verarbeitung und Prüfung stellen eine kostengünstige, effiziente und zudem individualisierbare Alternative für die bisher mittels Strangpressen, Vorwärts-Hohlfließpressen und Laserstrahlschneiden hergestellten Stents dar, die mit einem erheblichen Rohstoff- und Energieaufwand sowie mit einem beträchtlichen Ausschuss verbunden sind. Der medizinische Einsatz additiv gefertigter Stentstrukturen konnte bisher aufgrund der sehr geringen Toleranzen und des benötigten Materialverhaltens nicht erreicht werden. Die Bereitstellung von verkürzten Prozessschritten mit hohen Genauigkeiten und einstellbaren Werkstoffeigenschaften zur technologischen Umsetzung additiv gefertigter Stents stellt somit ein bisher kaum erschlossenes Potential für die Ressourcenschonung dar und soll daher in dem beantragten Vorhaben gelöst werden.


MESH – Mikrostrukturelle in-situ Charakterisierung (EFRE-Projekt: 85044856)
Laufzeit: 07/2020 - 06/2021

Zur Stärkung der Forschungskraft und zum Ausbau der Transferleistungen des Fachgebietes  ist das Hauptziel des Vorhabens die Erweiterung der mikrostrukturellen Charakterisierung neuartiger Werkstoffe. Im Zuge der aktuellen Entwicklungen in der Forschungslandschaft Cottbus und Lausitz haben sich auch die Anforderungen an die Materialwissenschaften geändert. Die in der Ansiedlung befindlichen Großforschungseinrichtungen und internationalen Konzerne benötigen zu einem wesentlichen Teil Spezialwerkstoffe, maßgeschneidert für den jeweiligen Anwendungszweck. Diese müssen entwickelt, geprüft, analysiert und charakterisiert werden. Durch die Maßnahme soll ein Rasterelektronenmikroskop beschafft werden, mit dem lokale chemische Zusammensetzungen, Phasenzusammensetzungen, kristallographische Ausrichtungen der Körner, Eigenspannungen oder verformte, bzw. rekristallisierte Gefügebestandteile analysiert werden können. Darüber hinaus soll erstmals ein vorhandenes Zug-/Druck-/Biegemodul innerhalb des Rasterelektronenmikroskops genutzt werden, um die Verformung von Werkstoffen und Bauteilen auf Gefügeebene in-situ bei Belastung zu untersuchen.


Beschaffung eines Funkenspektrometers zur Bestimmung der Zusammensetzung von gängigen und neuartigen Werkstoffen (EFRE-Projekt: 85007054)
Laufzeit: 11/2016 – 06/2017

Durch die Maßnahme soll ein Funkenspektrometer beschafft werden, welches nicht nur analytische Methoden zur Charakterisierung von Metallen auf Basis von Eisen, Titan, Aluminium und Nickel, sondern insbesondere auch eine zeit- und ortsaufgelöste Auswertung bietet. Durch die einfache Handhabung und die kurzen Prozesszeiten ist eine schnelle Serienprüfung möglich. Verschiedene Funkenstandsplatten ermöglichen außerdem die Prüfung variabler Geometrien. Durch die Einzelauswertung der Funken und die Steuerbarkeit der Entladungszeit und des Entladungsstroms kann zu dem ein einzigartiges Zusammensetzungstiefenprofil erstellt werden.
Die bisherigen Möglichkeiten decken dabei insbesondere die sehr leichten Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff nicht ab, so dass eine exakte Bestimmung oftmals nicht möglich ist. Die sehr gute Auflösung eines Funkenspektrometers ermöglich ein höchstmögliches Maß an Genauigkeit für nahezu alle Elemente des Periodensystems.


Investition in innovative und ressourcenschonende Werkstoffprüftechnik für Mikro- und Nanomaterialien (EFRE-Projekt: 85007055)
Laufzeit: 09/2016 – 03/2017

Durch die Investition sollen die Kompetenzen im Bereich der mechanischen Prüfung von Mikroproben erweitert werden, welche gemeinsam mit der vorhandenen Kompetenz im Bereich der Mikrostrukturanalyse zu deutlichen Verbesserungen des Verständnisses von Werkstoffen führen werden. Hinsichtlich der Anschaffung des Prüfgeräts mit der dazugehörigen Ausstattung ergeben sich folgende Ziele und Aufgaben:
Das Ziel des servo-elektrischen Lastrahmens ist die mechanische Langzeitprüfung von oligokristallinen (oder nanokristallinen) Werkstoffen und Mikroproben, um deren veränderte Materialeigenschaften im Vergleich zu den herkömmlich geprüften polykristallinen Proben und Bauteilen detektieren zu können. Die Proben lassen sich nach verschiedenen Prüfintervallen zeitnah und effektiv für eine mikroskopische Untersuchung entnehmen, sodass eine stadienübergreifende mikrostrukturelle Analyse möglich wird.