MINION

In vielen Industriebereichen ist es notwendig, aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an z.B. Verformungsfähigkeit oder auch Kosten Materialien miteinander zu kombinieren. Schweißen als eines der ältesten und etablierten Fügeverfahren zeigt sich als sehr gut geeignet, bringt jedoch je nach Fügeteilwerkstoff, Herausforderungen hinsichtlich auszuwählender Parameter, Prozessführung sowie Auswirkungen der genannten auf die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie Sauberkeit (im Sinne der Partikelfreiheit) mit sich. Insbesondere bei der Verbindung von verschiedenartigen Materialen zeigen sich in der Praxis oft Probleme.

In diesem Projekt sollen vornehmlich Formgedächnislegierungen wie Nitinol mit Edelstählen verbunden werden. In der Praxis stellt dies ein großes Problem dar. Das Fügen artfremder Materialien ist eine besondere Herausforderung. Die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften wie beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit, die Gitterstruktur sowie die Bildung von Mischphasen und Phasengemengen und deren Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften erschweren eine defekt- und rissfreie Verbindung bei der Kombination unterschiedlicher Materialien. Zudem muss für den Einsatz solcher Materialkombinationen auch nach dem Fügen eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit gewahrt bleiben.
Ziel dieser Untersuchungen ist das auffinden von geeigneten Parametern um Bauteile aus Edelstahl und Nitinol durch Elektronenstrahlschweißen stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Dabei sollen nicht nur die mechanischen Eigenschaften die an die Verbindung gestellten Anforderungen erfüllen, es soll vielmehr die Korrosionsbeständigkeit der Verbindung gewährleistet sein.
Eine Anwendung in der Medizintechnik wäre beispielsweise das stoffschlüssige Fügen von Führungsdrähten für den Einsatz von Kathetern. Diese erfüllen die Funktion zur Positionierung von Behandlungsinstrumenten bis in periphere Gefäße. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Werkzeuge zum Anbringen von Bohrungen zur Befestigung von Sehnen und Bändern an Knochen. Bei beiden Anwendungen müssen Anforderungen wie statische und dynamische Festigkeit, Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit, Sauberkeit und Röntgensichtbarkeit erfüllt werden.