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

Analyse des elektrochemischen Verhaltens von additiv hergestellten Bauteilen

Mittwoch (18.09.2019)
17:30 - 18:00 Uhr
Bestandteil von:


Durch die konsequente Weiterentwicklung der additiven Herstellungsverfahren ist deren Anwendung mittlerweile nicht mehr nur auf die Herstellung von dysfunktionalen Prototypen oder porösen Bauteilen limitiert. Je nach Material sind unterschiedliche Methoden einsatzfähig, um individuell angepasste Produkte endkonturnah sowie mit vergleichsweise geringen Kosten und effizienter Materialnutzung herzustellen. Für die Nutzung von metallischen Werkstoffen findet derzeit das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen vermehrt seine Anwendung. Das Bauteil wird auf Basis eines virtuellen Datenmodells inkrementell Schicht für Schicht aufgebaut, indem der in Pulverform vorliegende metallische Werkstoff selektiv durch einen Laserstrahl aufgeschmolzen und anschließend rasch abgekühlt wird. Prozessbedingt sind damit sehr hohe Abkühlraten und entsprechend große Temperaturgradienten verbunden. Diese Faktoren führen im Vergleich mit konventionellen Herstellungsverfahren zu anderen Mikrostrukturen im Bauteil, die durch Eigenspannungen, metastabile Phasen und Seigerungen geprägt sein können. Aufgrund dieser mikrostrukturellen Unterschiede sowie des schichtweisen Aufbaus sind im Vergleich (deutliche) Unterschiede der Eigenschaften zu erwarten, die auch die elektrochemischen Eigenschaften und damit die Leistungsfähigkeit von z.B. medizinischen Implantaten beeinflussen.

Im Rahmen dieses Beitrags werden die untersuchten elektrochemischen Eigenschaften additiv und konventionell hergestellter Bauteile aus Titanlegierungen verglichen und diskutiert. Dazu wurde das Korrosionsverhalten verschiedener Bauteile in der Humanphysiologie ähnlichen Lösungen untersucht und analysiert. Als Einflussfaktoren wurden neben dem Herstellungsverfahren schwerpunktmäßig die mikrostrukturellen Eigenschaften als auch der Oberflächenzustand untersucht, um einen dominanten Faktor bestimmten zu können. Dadurch sollte die Notwendigkeit von Nachbearbeitungs- bzw. Nachbehandlungsprozessen im Anschluss an den additiven Herstellungsprozess diskutiert werden, um ein optimales Korrosionsverhalten in einer humanphysiologischen Umgebung erreichen zu können. Ergänzend wurden im Anschluss massensepktrometrischer Analysen der Elektrolyte durchgeführt, um die Freisetzung von Korrosionsprodukten bzw. bestimmten Legierungselementen im Kontext des Korrosionsverhalten diskutieren zu können.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Mo Li
Hochschule Furtwangen
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dennis Pede
    Hochschule Furtwangen Campus Tuttlingen
  • Tobias Poleske
    Hochschule Furtwangen Campus Tuttlingen
  • Prof. Hadi Mozaffari-Jovein
    Hochschule Furtwangen Campus Tuttlingen

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