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Die Dauerschwingfestigkeit ist eine wichtige sowie für die Auslegung von zyklisch belasteten Bauteilen in Umformmaschinen notwendige Materialkenngröße. Diese Kenngröße ist nicht nur material- sondern auch fertigungsprozessabhängig.
Aufgrund der rapiden Entwicklung von additiven Fertigungsanlagen und Werkstoffen mangelt es an hinreichenden Erfahrungswerten zu den Betriebseigenschaften von additiv gefertigten Bauteilen.
Daher ist es wichtig, die Eignung von additiv gefertigten Bauteilen für Umformmaschinen im Vorfeld technologisch und wissenschaftlich zu untersuchen. Die Ermittlung der Dauerschwingfestigkeit von additiv gefertigten Komponenten für Umformmaschinen liefert außerdem einen Mehrwert für die konstruktive Auslegung anderer AM-Bauteile mit einem vergleichbaren Belastungskollektiv und
ermöglicht eine Topologieoptimierung von Komponenten von Umformmaschinen.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde die Dauerschwingfestigkeit additiv gefertigter Bauteile in Abhängigkeit von der Gesamtheit der Herstellungsparameter eines WAAM-Prozesses sowie diverser Nachbehandlungsmethoden erfolgreich anhand des Fallbeispiels
Pleuel ermittelt.
Außerdem wurde die Anwendbarkeit von WAAM-Prozessen zur Herstellung von individuellen Anlagenbauteilen für den Bereich Umformmaschinen erfolgreich belegt. Mit den ermittelten Dauerschwingfestigkeitswerten konnte eine Grundlage zur Auslegung weiterer AM-Bauteile mit vergleichbaren Belastungskollektiv sowie Topologieoptimierung genannter Bauteile geschaffen werden.
Die Untersuchungen erfolgten an Laborproben geeigneter Geometrie in Bezug auf das Realbauteil und unter Gewährleistung der thermischen Übertragbarkeit auf Realbauteile. Abschließend ist mittels eines skalierten Demonstratorbauteils die Machbarkeit nachgewiesen worden.