Neuartige Materialverarbeitungstechnologien wie additive Verfahren erfordern die Entwicklung maßgeschneiderter metallischer Legierungen. Eines dieser Verfahren, die Drahtbasierte Additive Fertigung (Wire-based Additive Manufacturing - WAM), welches auf die Herstellung mittelgroßer bis großer Strukturen abzielt, wurde in den vergangenen Jahren am LKR etabliert und weiterentwickelt. Dazu wird mit Hilfe einer Energiequelle ein Schweißdraht aufgeschmolzen, der auf das Substrat oder eine zuvor aufgebrachte Einzel- oder Mehrfachschicht aufgetragen wird (siehe Abbildung). Die generative Fertigung von 3D-Bauteilen wird durch die Bewegung dieses Schweißsystems gemäß einer vorgegebenen Bahn ermöglicht. Zu den Vorteilen drahtbasierter additiver Fertigung gehören hohe Abscheideraten, ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis (buy-to-fly-ratio) für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie geringe Investitionskosten.

Die Prozesscharakteristika von WAM unterscheiden sich deutlich von jenen des konventionellen Schweißens, vor allem in Bezug auf den Wärmeeintrag, die resultierenden Temperaturen einschließlich der Expositionszeiten und die Abkühlraten. Deshalb hat das LKR Methodiken entwickelt, die ein prozessbezogenes Screening für neuartige und, hinsichtlich Verarbeitbarkeit bei optimalen mechanischen Eigenschaften, maßgeschneiderte WAM-Legierungen erlaubt. Dabei werden vereinfachte Versuchsaufbauten bis hin zur Fertigung von Funktionsmustern angewandt. Basierend auf diesen Ergebnissen ist die Auswahl vielversprechender Legierungskandidaten möglich.

Neben der gesamten WAM-Prozesstechnik und der Möglichkeit neuartige Sonderlegierungen zu screenen, zeichnet das LKR insbesondere auch die Alleinstellung aus, WAM-Spezialdrähte aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen für Kleinserien im Haus zu entwerfen, zu entwickeln, zu legieren und zu fertigen. Dieser Ruf wurde in den letzten Jahren durch exzellente, industrienahe Forschungsarbeit ausgebaut und konnte durch die bisherigen Erfolge in einer Reihe nationaler Projekte (DEDAluS, Element12, IWB2.7, Topas-2), internationaler Projekte (MULTI-FUN, HiPa2l, CARAMPA) sowie durch das hohe Interesse von Industriepartnern an der Zusammenarbeit im Rahmen von COMET We3D unterstrichen werden.