Verbesserung der Oberflächenqualität von SLM Bauteilen durch Entwicklung einer SLM Prozessführung mit diskontinuierlicher Energieeinbringung

Produktinformationen

Die Oberflächenqualität von SLM Bauteilen wird maßgeblich dadurch bestimmt, wie gleichmäßig sich die Berandung des Schmelzbades ausbildet, das durch Aufschmelzen einer Pulverschicht mittels eines fokussierten Laserstrahls erzeigt wird. Unterschreitet der Winkel zwischen Überhang und der Waagerechten einen Wert vom etwa 50°, müssen zusätzlich Stützen im Überhangbereich eingesetzt werden. Die Anbindung der Stützen an das Bauteil verschlechtert die Oberflächenqualität in diesen Bereichen weiter.
Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung von SLM Oberflächen. Erreicht werden soll dies durch eine diskontinuierliche Energieeinbringung in das Schmelzbad mittels gepulst modulierter Laserstrahlung. Versuche im mikro-SLM Bereich (Strahldurchmesser ca. 20µm mit Schichtdicken von 10µm) haben bereits das Potential dieses Verfahrens gezeigt. Im geplanten Vorhaben sollen diese Ergebnisse nun auf den makro-SLM Prozess (Strahldurchmesser ca. 100µm mit Schichtdicken im Bereich von 30-50µm) übertragen werden.
Die wirtschaftliche Relevanz für KMU wird als hoch angesehen. Wirtschaftliche Vorteile ergeben sich durch die Reduzierung von Vor- und Nacharbeitsmaßnahmen in Folge einer verbesserten Oberflächenqualität beim SLM. Zusätzlich ist zu erwarten, dass durch die verminderte Kerbwirkung eine Gewichtsreduzierung bei der Auslegung und damit Kosteneinsparungen bei dynamisch belasteten Bauteilen möglich sind.
Der potentielle Nutzerkreis ist durch die Verfahrensanwendung im Prototypenbau und bei Spezialanwendungen derzeit noch sehr begrenzt. Das Forschungsvorhaben kann dazu beitragen, das SLM für einen größeren Nutzerkreis attraktiv zu machen. Wesentlich hierfür sind das erweiterte Anwendungsspektrum durch optimierte Oberflächen besonders bei Innenkonturen und die Kosteneinsparung durch wegfallende Vor- und Nacharbeiten.

ISBN

978-3-96870-361-9

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 362

Erscheinungsdatum

September 2017

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

58