Formgedächtnislegierungen (FGL) sind bekannt für ihre reversiblen Eigenschaften und zeigen beispielsweise eine Rückkehr zu ihrer ursprünglichen Form mit dem Aufheizen nach einem entsprechenden Verformungsschritt. Die am meisten erforschte und angewendete Legierung, binäres NiTi-Material, kann in Bezug auf die Formgedächtniseigenschaften bis zu Temperaturen von ca. 80 °C eingesetzt werden. Mit der Entwicklung neuer Legierungszusammensetzungen sollen die Umwandlungstemperaturen gesteigert und neue Anwendungen geschaffen werden. Dabei spielen auch kupferbasierte Legierungen, als kostengünstige Alternative zu NiTi, eine Rolle.

Am Leibniz IFW Dresden konzentrieren wir uns auf die Erforschung und Nutzung von Cu-Al-Ni-Mn-Legierungen für potentielle Anwendungen in der Hochlastaktorik oder an erhöhten Temperaturen (100 °C bis 200 °C). Materialien auf Cu-Al-Ni-Mn-Basis sind thermodynamisch stabil, zeigen erhöhte Umwandlungstemperaturen, eine kleine thermische Hysterese sowie eine ausgeprägte Formrückgewinnung, wenn wünschenswerte Gefüge gebildet werden. Die Nutzung hoher Abkühlraten während der Herstellung aus der Schmelze ist technologisch wichtig, um eine Kornvergröbung zu vermeiden und einphasige, feinkörnige Gefüge für eine gute Duktilität zu bilden. In diesem Falle konnten wir zeigen, dass mit Hilfe der additiven Fertigung (Laser-Strahlschmelzen) und den hohen nutzbaren Abkühlraten Formgedächtnisbauteile in nur einem Prozessschritt mit verbesserten Eigenschaften hergestellt werden können [1-5]. Während der Herstellung können die Eigenschaften angepasst und auf beliebige, teils komplexe Geometrien (Gitter- und Federstrukturen) übertragen werden. Im Vergleich zu den konventionell hergestellten Komponenten ist eine weitere Behandlung der strahlgeschmolzenen Bauteile (Wärmebehandlung) nicht notwendig.