TY - JOUR A1 - Raute, J. A1 - Biegler, M. A1 - Rethmeier, Michael T1 - Elektronenstrahl schweißt additiv gefertigte Nickel-Superlegierungen JF - MM Maschinenmarkt N2 - Die Additive Fertigung ist ideal zur Herstellung und Reparatur komplexer Bauteile aus hochfesten Werkstoffen. Doch es fehlen Fügeverfahren, die Heißrisse vermeiden. Die Lösung heißt Elektronenstrahl. KW - Additive Fertigung PY - 2021 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-53979 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Agea, Boris A1 - Walzel, S. T1 - 3D Druck unterstütz die Dekarbonisierung JF - Keramik-Forum N2 - Suspensionsbasiertes Binder Jetting reduziert die Brennzeiten von technischer Keramik im Vergleich zu anderen 3d-druckverfahren signifikant. dabei wird nicht nur Energie beim Betrieb der Brennöfen gespart, sondern auch die Emission von Kohlendioxid beim Brennvorgang selbst gesenkt. KW - Schlickerdeposition PY - 2021 VL - 6 SP - 26 EP - 28 PB - Keramische Zeitschrift AN - OPUS4-53812 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diener, S. A1 - Zocca, Andrea A1 - Günster, Jens T1 - Literature review: Methods for achieving high powder bed densities in ceramic powder bed based additive manufacturing JF - Open Ceramics N2 - In additive manufacturing the powder bed based processes binder jetting and powder bed fusion are increasingly used also for the production of ceramics. Final part properties depend to a high percentage on the powder bed density. Therefore, the aim is to use the best combination of powder deposition method and powder which leads to a high packing of the particles. The influence of flowability, powder properties and deposition process on the powder bed density is discussed and the different deposition processes including slurry-based ones are reviewed. It turns out that powder bed density reached by slurry-based layer deposition exceeds conventional powder deposition, however, layer drying and depowdering are extra steps or more time-consuming for the slurry route. Depending on the material properties needed the most suitable process for the part has to be selected. KW - Additive Manufacturing KW - Powder-based processes KW - Powder bed density PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534992 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2021.100191 VL - 8 SP - 100191 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jokisch, T. A1 - Gook, S. A1 - Marko, A. A1 - Üstündag, Ömer A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Laserstrahlschweißen additiv gefertigter Bauteile: Einsetzbarkeit bestehender Bewertungsvorschriften JF - Schweißen und Schneiden N2 - Bei der additiven Fertigung im Pulverbett ist die Bauteilgröße durch den Bauraum begrenzt. Das Verbindungsschweißen additiv gefertigter Teile bietet eine Möglichkeit diese Größenbegrenzung aufzuheben. Aufgrund des spezifischen Spannungs- und Gefügezustands im additiv aufgebauten Teil ist jedoch unklar, inwiefern bestehende Bewertungsvorschriften des Verbindungsschweißens auch für Schweißnähte an additiv gefertigten Bauteilen geeignet sind. Dies wird anhand des Laserstrahlschweißens additiv gefertigter Rohrverbindungen untersucht. Die Schweißnähte werden mittels visueller Prüfung, metallografischer Untersuchungen sowie Computertomografie ausgewertet. Die festgestellten Fehlerarten sind vergleichbar zu konventionellen Bauteilen. Dies ist ein Indikator dafür, dass bestehende Bewertungsvorschriften die möglichen auftretenden Defekte auch für Schweißnähte an additiven Bauteilen abbilden. KW - Schweißunregelmäßigkeiten KW - Additive Fertigung KW - Laserstrahlschweißen KW - Schweißeignung PY - 2021 VL - 73 IS - 3 SP - 132 EP - 137 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-53575 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bertovic, Marija A1 - Feistkorn, S. A1 - Kanzler, D. A1 - Valeske, B. A1 - Vrana, J. T1 - ZfP aus der Sicht der ZfP-Community: Umfrageergebnisse, Herausforderungen und Perspektiven JF - ZfP-Zeitung N2 - Im vorliegenden Artikel werden die Ergebnisse des Fragebogens der DGZfP zur Thematik „ZfP 4.0“ vorgestellt und diskutiert. Die Befragung zielte darauf ab, das allgemeine Verständnis der ZfP-Community zur Begrifflichkeit „ZfP 4.0“ herauszuarbeiten und daraus Bedarfe und Handlungsempfehlungen für die identifizierten Herausforderungen abzuleiten. Außerdem zeigt sich aus Sicht der Autor*innen, dass relevante Terminologien zu dem Themenkomplex Digitalisierung einer weiteren Klärung bedürfen, was im Bericht aufgegriffen wird. Im Ausblick zu den angelaufenen Arbeiten im nationalen Fachausschuss ZfP 4.0 und in den sich etablierenden internationalen Fachkreisen werden daraus abgeleitete Perspektiven für die Zukunftsgestaltung vorgestellt. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - ZfP 4.0 KW - Zuverlässigkeit KW - Human Factors KW - Mensch-Maschine-Interaktion KW - Automatisierung KW - Schnittstellen KW - Fachausschuss KW - Digitalisierung PY - 2021 UR - www.dgzfp.de/DesktopModules/Bring2mind/DMX/API/Entries/Download?Command=Core_Download&EntryId=30879&language=de-DE&PortalId=24&TabId=1515 SN - 1616-069X IS - 174 SP - 43 EP - 49 PB - DGZfP e.V., ÖGfZP und SGZP AN - OPUS4-53550 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hildebrand, G. A1 - Sänger, Johanna Christiane A1 - Schirmer, U. A1 - Mantei, W. A1 - Dupuis, Y. A1 - Houbertz, R. A1 - Liefeith, K. T1 - Process Development for Additive Manufacturing of Alumina Toughened Zirconia for 3D Structures by Means of Two-Photon Absorption Technique JF - ceramics N2 - Additive manufacturing is well established for plastics and metals, and it gets more and more implemented in a variety of industrial processes. Beside these well-established material platforms, additive manufacturing processes are highly interesting for ceramics, especially regarding resource conservation and for the production of complex three-dimensional shapes and structures with specific feature sizes in the µm and mm range with high accuracy. The usage of ceramics in 3D printing is, however, just at the beginning of a technical implementation in a continuously and fast rising field of research and development. The flexible fabrication of highly complex and precise 3D structures by means of light-induced photopolymerization that are difficult to realize using traditional ceramic fabrication methods such as casting and machining is of high importance. Generally, slurry-based ceramic 3D printing technologies involve liquid or semi-liquid polymeric systems dispersed with ceramic particles as feedstock (inks or pastes), depending on the solid loading and viscosity of the system. This paper includes all types of photo-curable polymer-ceramic-mixtures (feedstock), while demonstrating our own work on 3D printed alumina toughened zirconia based ceramic slurries with light induced polymerization on the basis of two-photon absorption (TPA) for the first time. As a proven exemplary on cuboids with varying edge length and double pyramids in the µm-range we state that real 3D micro-stereolithographic fabrication of ceramic products will be generally possible in the near future by means of TPA. This technology enables the fabrication of 3D structures with high accuracy in comparison to ceramic technologies that apply single-photon excitation. In sum, our work is intended to contribute to the fundamental development of this technology for the representation of oxide-ceramic components (proof-of-principle) and helps to exploit the high potential of additive processes in the field of bio-ceramics in the medium to long-term future. KW - Additive manufacturing KW - Ceramics 3D printing KW - Two-photon adsorption KW - Polymer-ceramic mixtures KW - Bio-ceramic engineering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526672 DO - https://doi.org/10.3390/ceramics4020017 VL - 4 IS - 2 SP - 224 EP - 239 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-52667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zerbst, Uwe A1 - Bruno, Giovanni A1 - Buffière, J.-Y. A1 - Wegener, T. A1 - Niendorf, T. A1 - Wu, T. A1 - Zhang, X. A1 - Kashaev, N. A1 - Meneghetti, G. A1 - Hrabe, Nik A1 - Madia, Mauro A1 - Werner, Tiago A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Koukolikova, M. A1 - Prochazka, R. A1 - Dzugan, J. A1 - Möller, B. A1 - Beretta, S. A1 - Evans, Alexander A1 - Wagener, R. A1 - Schnabel, K. T1 - Damage tolerant design of additively manufactured metallic components subjected to cyclic loading: State of the art and challenges JF - Progress in materials science N2 - This article is an outcome of a workshop on Fatigue of Additive Manufactured Metallic Components jointly organized by the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) Berlin, Germany and the National Institute of Standards and Technology (NIST) Boulder, CO, U.S.A. The aim of the workshop was a comprehensive discussion of the specific aspects of additively manufactured (AM) components in regard to failure under cyclic loading. Undoubtedly, a better understanding and the further development of approaches for damage tolerant component design of AM parts are among the most significant challenges currently facing the use of these new technologies. This article presents a thorough overview of the workshop discussions. It aims to provide a review of the parameters affecting the damage tolerance of AM parts with special emphasis on the process parameters intrinsic to the AM technologies, the resulting defects and residual stresses. Based on these aspects, concepts for damage tolerant component design for AM are reviewed and critically discussed. KW - Additive manufacturing KW - Fatigue loading KW - Component assessment KW - Damage tolerance KW - Defects KW - Residual stresses PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2021.100786 SN - 0079-6425 VL - 121 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scheuschner, Nils A1 - Altenburg, Simon A1 - Pignatelli, Giuseppe A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Straße, Anne A1 - Gornushkin, Igor B. A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Vergleich der Messungen der Schmelzbadtemperatur bei der Additiven Fertigung von Metallen mittels IR-Spektroskopie und Thermografie T1 - Comparison of measurements of the melt pool temperature during the additive production of metals by means of IR spectroscopy and thermography JF - tm – Technisches Messen N2 - Im Rahmen des Themenfeldprojektes „Process Monitoring of AM“ (ProMoAM) evaluiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) gegenwärtig die Anwendbarkeit verschiedenster ZfP-Verfahren zur in-situ Prozessüberwachung in der additiven Fertigung (AM) von Metallen in Hinblick auf die Qualitätssicherung. Einige der wichtigsten Messgrößen sind hierbei die Temperatur des Schmelzbades und die Abkühlrate, welche starken Einfluss auf das Gefüge und die Eigenspannung haben. Aufgrund der Zugänglichkeit zum Werkstück während des Bauprozesses bieten sich optische Verfahren zu Temperaturbestimmung an. Hierbei stellen jedoch u. a. die hohe Bandbreite der zu messenden Temperaturen, die Bestimmung der Emissivität und ihre Änderung bei Phasenübergängen der verwendeten Legierung große experimentelle Herausforderungen dar. Eine weitere Herausforderung stellt für die IR-Spektroskopie die Absorption durch das Schutzgas und weitere optische Elemente dar. Um diese auch in einem industriellen Umfeld kompensieren zu können, wurde eine Methode entwickelt, die das gemessene Spektrum bei der Verfestigung des Werkstoffes als Referenz nutzt. In diesem Beitrag wird die Anwendung dieser Methode für die IR-Spektrometrie als auch Thermografische Messungen beim Laser-Pulver-Auftragschweißen von 316L gezeigt, wobei beide Methoden weiterhin in Hinblick auf ihre individuellen Vor- und Nachteile miteinander verglichen werden. N2 - Within the topic area project “Process Monitoring of AM” (ProMoAM) the Federal Institute for Materials Research and Testing is currently evaluating the applicability of various NDT methods for in-situ process Monitoring in the additive manufacturing (AM) of metals with regard to quality assurance. Two of the most important variables to measure are the temperature of the molten pool and the cooling rate, which have a strong influence on the microstructure and the residual stress. Due to the accessibility of the workpiece during the construction process, optical methods for temperature determination are suitable. However, the wide range of temperatures to be measured, the determination of emissivity and its change during phase transitions of the alloy pose great experimental challenges. Another challenge for IR spectroscopy is the absorption by the inert gas and other optical elements. In order to be able to compensate for this in an industrial environment, a method was developed which uses the measured spectrum as a reference when the material is solidified. This paper shows the application of this method for IR spectrometry as well as thermographic measurements during laser powder cladding of 316L. Furthermore both methods are compared with respect to their individual Advantages and disadvantages. KW - Laser-Pulver-Auftragschweißen KW - Thermografie KW - Direct Energy Deposition KW - IR-Spektroskopie KW - Additive Fertigung KW - Laser metal deposition KW - Thermography KW - IR-spectroscopy KW - Additive manufacturing PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2021-0056 VL - 88 IS - 10 SP - 626 EP - 632 PB - De Gruyter CY - Oldenburg AN - OPUS4-52987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -