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Bei der additiven Fertigung können sich während des Prozesses aufgrund von hohen Aufheiz- und Abkühlraten Eigenspannungen ausbilden, die potentiell zu einem Verzug von Bauteilen führen und sich negativ auf das mechanische Verhalten auswirken. In dieser Studie wurden Ti-6Al-4V Proben durch Selektives Laserschmelzen mit verschiedenen Lasergeschwindigkeiten additiv gefertigt, um die Auswirkung der Laserenergiedichte auf den Eigenspannungszustand zu untersuchen. Die oberflächennahe Eigenspannungsanalysen wurden mittels energiedispersiver Synchrotronbeugung durchgeführt. Insgesamt wurden hohe Zugspannungen an den Seitenflächen der Proben gefunden. Es wurde festgestellt, dass je höher die Laserenergiedichte während der Fertigung ist, desto geringer fallen die Eigenspannungen aus. Eine nachträglich durchgeführte Wärmebehandlung führt zu einem vollständigen Abbau von Eigenspannungen.
Die Schicht-für-Schicht additive Fertigung (AM) in Form des selektiven Laserschmelzens (SLM) bietet einerseits Vorteile bezüglich des Probendesigns, andererseits sind thermische Eigenspannungen (ES) aufgrund des hohen Temperaturgradienten unvermeidbar. Diese Eigenspannungen wurden in zwei SLM-gefertigten Proben aus IN718 zerstörungsfrei mit Neutronenstreuung hinsichtlich der folgenden zwei Einflüsse analysiert: der Einfluss der Hatch-Länge und das Abtrennen des Werkstücks von der Bauplatte. Begleitet wurden die Messungen der Eigenspannungen durch optische Mikroskopie und die taktile Vermessung der Oberfläche. Eine Korrelation zwischen den Eigenspannungen und der Hatch-Länge konnte beobachtet und erklärt werden.
The evolution of the microstructure of multiphase metal matrix composite AlSi12CuNiMg with 7% vol. Al2O3 + 15% vol. SiC (short fibers and whiskers, respectively) was studied by synchrotron computed tomography. It comprehended as cast and after heat treatment conditions, as well as damage evaluation after ex-situ compression tests at room temperature. The volume fraction of different phases, their distribution, their orientation, and damage events are studied.
The influence on mechanical properties of the orientation of the planar random short fibres Al2O3 towards loading was investigated. Phase-specific load partition analysis for samples with fiber plane parallel and orthogonal to load, respectively, was performed by means of neutron diffraction (ND) during in-situ compression tests at room temperature. ND results proved that damage occurrence in the fillers strongly depends on the preferential orientation of those, playing a crucial role in the failure of the sample. The computed tomography observations confirm the damage observations from curves of load partition analysis of each phase.