Ausgangssituation:

Einen vielversprechenden Ansatz zur additiven, ressourcen- und energieschonenden Herstellung leistungselektronischer Baugruppen bietet das selektive Laserstrahlschmelzen (SLM) von auf keramischen Substraten aufgebrachten Metallpulvern zur Funktionalisierung des Schaltungsträgers. Die Kombination der Vorteile des Laserstrahls, wie dem gezielten Energieeintrag oder der feinen Strukturbreite und der einfachen Handhabung, ermöglichen eine Flexibilisierung der Leiterbildstruktur, Minimierung der Strukturfeinheiten bei gleichzeitiger Option großflächige Strukturen zu generieren und birgt darüber hinaus die Möglichkeit einer 2,5D Funktionalisierung. Um allerdings keramische Substrate und kupferbasierte Werkstoffe stoffschlüssig fügen zu können, müssen aktive Elemente wie Titan legiert werden. Da Kupfer-Titan-Legierungen allerdings eine geringe thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweisen, soll ein Schichtverbund mit einer zusätzlichen additiv mittels SLM gefertigten Kupfermetallisierung generiert werden.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Arbeit sollen daher Kupfer-Titan-Schichtverbunde durch selektives Laserstrahlschmelzen verarbeitet und hinsichtlich ihrer metallurgischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften charakterisiert werden. Dabei ist der Einfluss unterschiedlicher Prozessgrößen (Laserleistung, Schraffurabstand oder Verfahrgeschwindigkeit) auf das Prozessergebnis (relative Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Härte, Gefüge) zu ermitteln. Des Weiteren soll der Einfluss unterschiedlich parametrierter Wärmebehandlungen auf die Werkstoffeigenschaften ermittelt werden.

  • Recherche zum Thema Multimaterialdruck mittels SLM
  • Praktische Belichtungsstudien zur Fertigung von Kupfer-Titan-Schichtverbunden auf keramischen Aluminiumoxidsubstraten
  • Charakterisierung der generierten Proben hinsichtlich mechanischer, metallurgischer und elektrischer Eigenschaften
  • Durchführung parametrierter thermischer Behandlungen an SLM-gefertigten Probekörpern
  • Dokumentation der Arbeit

Beginn:

Der Umfang kann entsprechend der zu verfassenden Arbeit angepasst werden. Bitten wenden Sie sich bei Interesse mit kurzem Lebenslauf und vollständiger Notenübersicht per Mail an christoph.hecht@faps.fau.de

Kontakt: