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In situ heat accumulation by geometrical features obstructing heat flux and by reduced inter layer times in laser powder bed fusion of AISI 316L stainless steel
- Material qualification for laser powder bed fusion (L-PBF) processes are often based on results derived from additively manufactured (AM) bulk material or small density cubes, although it is well known that the part geometry has a tremendous influence on the heat flux and, therefore, on the thermal history of an AM component. This study shows experimentally the effect of simple geometrical obstructions to the heat flux on cooling behavior and solidification conditions of 316L stainless steel processed by L-PBF. Additionally, it respects two distinct inter layer times (ILT) as well as the build height of the parts. The cooling behavior of the parts is in-situ traced by infrared (IR) thermography during the built-up. The IR signals reveal significant differences in cooling conditions, which are correlated to differences in melt pool geometries. The acquired data and results can be used for validation of computational models and improvements of quality assurance.
Autor*innen: | Gunther MohrORCiD, Nils ScheuschnerORCiD, Kai HilgenbergORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Procedia CIRP |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 8 Zerstörungsfreie Prüfung |
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.3 Thermografische Verfahren | |
9 Komponentensicherheit | |
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Elsevier B.V. |
Jahrgang/Band: | 94 |
Erste Seite: | 155 |
Letzte Seite: | 160 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Additive Manufacturing; Inter layer time; Melt pool depth; Ppreheating temperature; Selective laser beam melting; Thermography |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Additive Fertigung | |
Material / Materialdesign | |
DOI: | 10.1016/j.procir.2020.09.030 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-512549 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | ![]() |
Datum der Freischaltung: | 21.09.2020 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |