Strategien zur Erreichung eines konstanten Volumenaufbaus bei der additiven Fertigung mittels Laser-Pulver-Auftragschweißen
Strategies to achieve constant build-up with laser metal deposition
- Der Einsatz von Hochleistungswerkstoffen verlangt nach einer hohen Endformnähe der zu fertigenden Bauteile, um den Aufwand und somit die Kosten für Materialeinsatz und Nachbearbeitung möglichst gering zu halten. Der additive Einsatz in Form des Laser-Pulver-Auftragschweißens bietet hierfür durch den gezielten Materialauftrag ein hohes Potential. Herausforderungen bestehen in Bereichen der Vorhersagbarkeit und der Reproduzierbarkeit des Materialauftrages, sowie der Fertigungszeit. Unterschiedliche Einflüsse bei der Schichterzeugung führen dabei zu Abweichungen von der Soll-Geometrie. Die vorliegenden Untersuchungen behandeln den Einfluss von Spurgeometrie, Spurüberlappung, Verfahrweg und Aufbaureihenfolge auf die entstehende Bauteilform. Die Teilung einer Lage in Rand- und Kernbereich ermöglicht einen konturangepassten Verfahrweg und eine Erhöhung der Endformnähe innerhalb einer Ebene. Die Verwendung unterschiedlicher Spurgrößen bei der Bauteilerzeugung verdeutlicht die MöglichkeitenDer Einsatz von Hochleistungswerkstoffen verlangt nach einer hohen Endformnähe der zu fertigenden Bauteile, um den Aufwand und somit die Kosten für Materialeinsatz und Nachbearbeitung möglichst gering zu halten. Der additive Einsatz in Form des Laser-Pulver-Auftragschweißens bietet hierfür durch den gezielten Materialauftrag ein hohes Potential. Herausforderungen bestehen in Bereichen der Vorhersagbarkeit und der Reproduzierbarkeit des Materialauftrages, sowie der Fertigungszeit. Unterschiedliche Einflüsse bei der Schichterzeugung führen dabei zu Abweichungen von der Soll-Geometrie. Die vorliegenden Untersuchungen behandeln den Einfluss von Spurgeometrie, Spurüberlappung, Verfahrweg und Aufbaureihenfolge auf die entstehende Bauteilform. Die Teilung einer Lage in Rand- und Kernbereich ermöglicht einen konturangepassten Verfahrweg und eine Erhöhung der Endformnähe innerhalb einer Ebene. Die Verwendung unterschiedlicher Spurgrößen bei der Bauteilerzeugung verdeutlicht die Möglichkeiten einer hohen Auftragsrate bei gleichzeitig hoher Formgenauigkeit. Bereits kleine Unterschiede beim Materialauftrag zwischen Kern- und Randbereichen, Start- und Endpunkten sowie in Bereichen des Richtungswechsels führen aufgrund von Fehlerfortpflanzung nachmehreren Lagen zu Abweichungen in der Aufbaurichtung. Kompensierungen mittels angepasster Baustrategien werden aufgezeigt und diskutiert. Die Nickelbasislegierung Inconel 718, die Titanlegierung Ti-6Al-4V sowie der austenitische Stahl 316L sind Bestandteil der vorliegenden Untersuchungen. Die gewonnenen Erkenntnisse verdeutlichen das Potenzial einer angepassten Aufbaustrategie zur reproduzierbaren Erzeugung von Bauteilen am Beispiel unterschiedlicher Körpergeometrien.…
Autor*innen: | T. Petrat, B. Graf, Andrey GumenyukORCiD, Michael RethmeierORCiD |
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Persönliche Herausgeber*innen: | G. Witt, M. Eichmann, W. Kniffka |
Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
Veröffentlichungsform: | Graue Literatur |
Sprache: | Deutsch |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | Rapid.Tech International Trade Show & Conference for Additive Manufacturing - Proceedings of the 13th Rapid.Tech Conference |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2016 |
Verlag: | Carl Hanser Verlag |
Verlagsort: | München, Germany |
Erste Seite: | 49 |
Letzte Seite: | 60 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | 316L; 3DDruck; Additive Fertigung; Aufbaustrategie; Inconel 718; Laser-Pulver-Auftragschweißen; Ti-6Al-4V |
Veranstaltung: | Rapid.Tech International Trade Show & Conference for Additive Manufacturing |
Veranstaltungsort: | Erfurt, Germany |
Beginndatum der Veranstaltung: | 14.06.2016 |
Enddatum der Veranstaltung: | 16.06.2016 |
ISBN: | 978-3-446-45017-2 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 21.06.2016 |
Referierte Publikation: | Nein |