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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Untersuchungen des Einflusses von Fehlerarten auf die Eigenschaften additiv gefertigter Bauteile

Donnerstag (19.09.2019)
17:00 - 17:30 Uhr Petersburg

Das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (L-PBF) ist eine additive Fertigungsmethode zur Herstellung metallischer Bauteile. Es bietet Vorteile, hinsichtlich individueller, kundenspezifischer Produktlösungen, die eine hohe Flexibilität hinsichtlich Geometrie, Varianten und Stückzahl erfordern. Die zahlreiche Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet der letzten Jahre hat die Technologie mittlerweile über die Schwelle von der reinen Nischenanwendung hin zur Serienfertigung gebracht. Durch diese neuartige Herstellungsmethode stellt sich allerdings auch die Frage nach der Werkstoffprüfung von additiv gefertigten Bauteilen. Wo es bei nahezu allen etablierten Verfahren Normungen und Richtlinien gibt, wie Ungänzen zu bewerten sind, fehlen diese öffentlich zugänglichen Vorschriften im Bereich der additiven Fertigung jedoch gänzlich.

In der vorliegenden Studie wurde untersucht, wie sich Fehlstellen in additiv gefertigten Bauteilen auf die mechanischen Eigenschaften auswirken. Dazu wurden Ungänzen in Probekörper definiert eingebracht und diese mit Hilfe der digitalen Durchstrahlungsprüfung untersucht, um die resultierenden Fehlergrößen und Ausprägungen zu detektieren. Anschließende Festigkeitsuntersuchungen zeigten die Einflüsse der eingebrachten Fehlstellen auf die ermittelten mechanischen Eigenschaften.

Zum einen konnte gezeigt werden, dass die Größe der einzubringenden Fehlstellen stark vom verwendeten Material und den Prozessparametern abhängt. Zum anderen sind einige Arten von Fehlstellen kritischer für die Bauteilfestigkeit als andere zu bewerten. Auf Basis dieser Erkenntnisse werden weitere Versuche abgeleitet, um auch verschiedene Fehlergrößen und -arten, z. B. Poren, Anbindungsfehler und Risse und deren Auswirkungen systematisch bewerten zu können.

 

Sprecher/Referent:
Christoph Weidig
Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Christian Straube
    Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH
  • Dr. Simon Jahn
    Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH
  • Sebastian Matthes
    Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH