IGF-Nr.: 17.184B / Eigenspannungen und Verzüge im Strahlschmelzprozess - Untersuchungen der verschiedenen Einflüsse und Maßnahmen zur Reduzierung

Produktinformationen

Zu große Eigenspannungen und daraus resultierende Verzüge in strahlgeschmolzenen Bauteilen sind nach wie vor hauptursächlich für die heute immer noch unzureichende Prozesssicherheit der generativen Fertigungstechnologie Strahlschmelzen im Vergleich zu konventionellen Verfahren. Obwohl eine Reihe von Forschungsvorhaben sich bereits mit einzelnen Ursachen von Eigenspannungen und Verzügen und deren Reduzierung beschäftigt hat, gibt es bis heute keinen ganzheitlichen Ansatz zu diesem wesentlichen, der industriellen Verbreitung der Strahlschmelztechnologie entgegenstehenden Problem.
Im Rahmen dieses Vorhabens soll dieser ganzheitliche Ansatz nun verfolgt werden, indem alle relevanten Einflussgrößen auf Eigenspannungs- und Verzugbildung betrachtet, untersucht und mit wirksamen Abstell-/Optimierungsmaßnahmen versehen werden. Als die wesentlichen Einflussgrößen auf die Bildung von Eigenspannungen und Verzügen wurden die Bauteil-/Bauraumtemperierung, die Art und Weise der Energieeinbringung durch den Laser, die Wärmeableitung z.B. über Supportstrukturen sowie die Pulverschichteigenschaften (Schichtstärke, Pulverpartikelgröße/-verteilung) ermittelt.
Im Vorhaben sind zur Erreichung einer spannungs- und verzugsarmen Bauteilgenerierung folgende Maßnahmen vorgesehen:
- Entwicklung einer neuartigen Lösung der Bauteiltemperierung und Integration in bestehende
  Anlagensysteme
- Anpassung der Energieeinkopplung des Lasers durch optimierte Belichtungsstrategien
- Entwicklung und Optimierung von Supportstrukturen zur zielgerichteten Wärmeableitung
- Untersuchung des Einflusses der Pulverschichteigenschaften Schichtstärke und Korngröße/-verteilung auf die Eigenspannungsbildung
Im geplanten Forschungsvorhaben wird ein Leitfaden für Anwender (KMU) entwickelt, mit dessen Hilfe die Auswahl optimaler Prozessparameter getroffen werden kann, um die Prozesssicherheit beim Strahlschmelzen zu erhöhen und qualitätsgerechte Bauteile herstellen zu können.

ISBN

978-3-96870-256-8

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 257

Erscheinungsdatum

Dezember 2014

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

130