Einfluss prozess- und geometrieinduzierter Wärmeakkumulation auf die Werkstoffeigenschaften laserstrahlgeschmolzener metallischer Bauteile
Berichte aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin
Gunther Mohr
Hrsg.: Michael Rethmeier; Fraunhofer IPK, Berlin; TU Berlin, Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb -IWF-
2022, 192 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Berlin, TU, Diss., 2021
Fraunhofer Verlag
ISBN 978-3-8396-1819-6

Inhalt
Das bedeutendste additive Verfahren zur Fertigung metallischer Werkstücke ist das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (L-PBF). Das Verhältnis zwischen Eigenschaften kleiner, geometrisch primitiver Laborproben und den Eigenschaften realer, geometrisch komplexer Werkstücke bei der Fertigung mittels L-PBF ist bis heute nicht geklärt. In zahlreichen Studien wurde zwar der Einfluss direkter Prozessstellgrößen an oftmals kleinen Probekörpern untersucht, Faktoren, die sich aus geometrie- und prozessbedingten Variationen der thermischen Historie ergeben, haben bisher jedoch kaum Beachtung gefunden.
Hier knüpft die vorliegende Arbeit an. Sie untersucht die prozess- und geometrieinduzierte Wärmeakkumulation beim L-PBF experimentell am Beispiel einer austenitischen Stahllegierung. Zur Quantifizierung der intrinsischen Vorerwärmungstemperatur von Werkstücken während der Fertigung kommt eine thermographische In-situ-Prozessüberwachung zum Einsatz. Es werden die Einflüsse parametrischer Prozessstellgrößen und insbesondere von Zwischenlagenzeiten und Querschnittsveränderungen der Werkstückgeometrie auf die Vorerwärmungsbedingungen an größeren als den üblichen Laborproben untersucht.

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