Südtiroler ist auf der Suche nach einer neuen Legierung

Von Christoph Blassnig

Lienz, Bruneck, Innsbruck –Seine Dienststelle ist in Lienz, das Labor in Innsbruck, und daheim ist Philipp Mair in Bruneck. Seit Juni des Vorjahres pendelt der 26-jährige Techniker ständig zwischen Süd-, Ost- und Nordtirol. „Ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechatronik am Campus Technik Lienz, wenn es genau sein soll“, lächelt der junge Wissenschafter. Vier Jahre wird seine Studienlaufbahn als Doktorand hier insgesamt dauern. Nach der Mittelschule hat Mair die Technologische Fachoberschule in Bruneck besucht, wo er sich auf Chemie, Werkstoff- und Biotechnologie spezialisiert hat. In Innsbruck absolvierte er ein Bachelor-Studium in Mineralogie und seinen Master in Material- und Nanotechnologie.

Es geht um nicht weniger als eine revolutionäre Zukunftstechnologie, an der Mair in Lienz und Innsbruck forscht. In Innsbruck deshalb, weil dort ihm, seinem Professor Gerhard Leichtfried und den Studienkollegen ein hochmodernes Labor zur Verfügung steht. Mairs Forschungsthema entstand in Kooperation mit GKN Powder Metallurgy, einem multinationalen Hersteller von Automobilkomponenten, der in Bruneck einen seiner 56 Standorte weltweit betreibt. Philipp Mair sucht nach einer neuen Aluminiumlegierung, die sich für das Verfahren des Laserschmelzens eignet. „Dabei handelt es sich um eine spezielle Art des 3D-Druckens. Der Ausgangsstoff ist eine Mischung aus Aluminium und weiteren Elementen, die nach einem Rezept zu einem hauchfeinen Pulver verdüst vorliegt“, erklärt Mair diesen Entstehungsprozess von Bauteilen, der die industrielle Fertigung weltweit revolutionieren könnte. In dünnen Schichten wird das Pulver maschinell aufgebracht. Ein präziser Laser setzt es ausschließlich an den erforderlichen Stellen so hohen Temperaturen aus, dass es schmilzt. Schicht für Schicht entsteht im Pulverbett das gewünschte Bauteil.

„Der Vorteil einer solchen Herstellung liegt in der Machbarkeit von komplizierten Werkstücken, die bisher aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden müssen“, erklärt Mair das große Interesse der Industrie an dieser Technik. Das Geschäft boome mit Wachstumsraten von 20 Prozent jährlich. Weltweit werde daran intensiv geforscht.

„Bis jetzt habe ich mein Legierungskonzept entwickelt, also theoretische Vorarbeit für neue Mischungsrezepte geleistet“, gibt der Doktorand Einblick. Ab nun geht es in die Praxis. Ein professioneller 3D-Metalldrucker wird im Labor in Innsbruck per Laser kleine Werkstücke aus Mairs Pulverrezepten schmelzen: zuerst Linien, Wände, dann Würfel und Stangen. „Diese untersuche ich auf ihre Oberflächenbeschaffenheit und ihre mechanischen Eigenschaften hin“, erläutert der Doktorand. „Zug- und Druckfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, geringe Porosität, es gibt viele Anforderungen.“ Sein erklärtes Ziel sei es, die Materialpalette für die maschinelle Fertigung um eine neue Aluminiumlegierung zu erweitern.

Mair schätzt die Möglichkeit zur Forschung in der Nähe seiner Heimatstadt Bruneck. „Die Rahmenbedingungen stimmen. Wir sind in Lienz, Innsbruck und bei GKN ein kompetentes Team. Vielleicht gelingt eine Revolution?“