Kupfer und niedriglegierte Kupferlegierungen galten lange Zeit als nicht herstellbar mit SLM. Die technische Entwicklung der SLM-Anlagen in den letzten Jahren (z.B. höhere Laserleistung) hat dazu geführt, dass nun auch Kupferlegierungen in den Fokus von Forschung und Entwicklung rücken.
Am Institut für Werkstoffe wurde das Ausscheidungsverhalten in niedriglegierten Kupferlegierung nach dem selektiven Laserschmelzen untersucht. Dabei wurde beobachtet, dass sich bei diesem Prozess, anders als bei herkömmlicher schmelzmetallurgischer Herstellung, hohe Anteile an sehr schlecht löslichen Elementen wie z.B. Zirkonium und Chrom im Kupfer lösen können und feinverteilte Ausscheidungen bilden. Dadurch lassen sich Festigkeiten erzielen, die bei konventioneller schmelzmetallurgischer Herstellung und Ausscheidungswärmebehandlung nicht erreichbar sind. Der Grund hierfür ist die extrem schnelle Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand beim selektiven Laserschmelzen.
Ähnliche Festigkeiten lassen sich zwar auch mit anderen ausscheidungshärtbaren Kupferlegierungen erzielen, welche bereits seit längerem erforscht und konventionell verfügbar sind - allerdings werden hier Legierungselemente verwendet, welche eine erhöhte Löslichkeit im Kupfer aufweisen. Dadurch bleibt auch nach Ausscheidungswärmebehandlung ein hoher Anteil an Fremdatomen im Kupferkristall gelöst, was die Leitfähigkeit der Legierung stark herabsetzt. Schlecht lösliche Legierungselemente wie z.B. Zirkonium, Chrom oder Scandium reduzieren die Leitfähigkeit des Kupfers nur in geringem Maße.
Aus den oben beschriebenen Beobachtungen und Überlegungen ist ein neues Forschungsvorhaben entstanden: Die Entwicklung ausscheidungshärtbarer Kupferlegierungen mit hoher Leitfähigkeit speziell für die pulverbettbasierte additive Fertigung.