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A Critical Discussion on the Diffraction-Based Experimental Determination of Residual Stress in AM Parts

  • As opposed to reviewing results on experimental determination of residual stress by diffraction, this paper discusses the open issues when dealing with residual stress determination in additive manufactured parts, in particular those manufactured with laser powder bed fusion techniques. Three points are addressed in detail: (a) the proper determination of the strain-free reference d0, (b) the problem of the determination of the principal axes, and (c) the use of the correct diffraction elastic constants. It is shown that all methods to determine the strain-free reference d0 suffer from caveats, and care must be taken in evaluating the most suitable for the problem being tackled. In addition, it is shown that, in some systems, the principal axes do correspond to the geometrical axes of the specimen, but this needs to be systematically checked, especially in the case of uni- or bidirectional hatching strategies. Finally, the need to experimentally determine the proper diffraction elasticAs opposed to reviewing results on experimental determination of residual stress by diffraction, this paper discusses the open issues when dealing with residual stress determination in additive manufactured parts, in particular those manufactured with laser powder bed fusion techniques. Three points are addressed in detail: (a) the proper determination of the strain-free reference d0, (b) the problem of the determination of the principal axes, and (c) the use of the correct diffraction elastic constants. It is shown that all methods to determine the strain-free reference d0 suffer from caveats, and care must be taken in evaluating the most suitable for the problem being tackled. In addition, it is shown that, in some systems, the principal axes do correspond to the geometrical axes of the specimen, but this needs to be systematically checked, especially in the case of uni- or bidirectional hatching strategies. Finally, the need to experimentally determine the proper diffraction elastic constants is underlined, especially in the case of strongly textured specimens, which again depends on the deposition strategy.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Giovanni BrunoORCiD, Tatiana MishurovaORCiD, Itziar Serrano MunozORCiD, Alexander Ulbricht, Tobias FritschORCiD, Maximilian SprengelORCiD, Alexander Evans, Arne KrommORCiD, Mauro Madia
Persönliche Herausgeber*innen:Giovanni Bruno
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Eigenverlag BAM
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Structural integrityofadditive manufactured materials and parts
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
Verlag:ASTM International
Verlagsort:USA
Jahrgang/Band:STP1631
Erste Seite:122
Letzte Seite:138
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Additive Manufacturing; Diffraction; Residual Stress
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
Material / Degradation von Werkstoffen
Veranstaltung:ASTM ICAM 2020 – ASTM International Conference on Additive Manufacturing
Veranstaltungsort:Online meeting
Beginndatum der Veranstaltung:16.11.2020
Enddatum der Veranstaltung:20.11.2020
DOI:10.1520/STP163120190148
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:30.09.2020
Referierte Publikation:Nein
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