Additive Fertigung
Filtern
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (55)
- Vortrag (48)
- Beitrag zu einem Tagungsband (25)
- Posterpräsentation (13)
- Forschungsbericht (3)
- Forschungsdatensatz (1)
Schlagworte
- Additive Manufacturing (34)
- Additive manufacturing (32)
- Additive Fertigung (27)
- Thermography (20)
- Laser metal deposition (18)
- Process monitoring (13)
- DED (10)
- Thermografie (10)
- Microstructure (8)
- Ti-6Al-4V (8)
- LMD (7)
- Laser Metal Deposition (7)
- Arc welding (6)
- Open science (6)
- Research data management (6)
- 3D printing (5)
- AM (5)
- Directed Energy Deposition (5)
- Hochfester Stahl (5)
- L-PBF (5)
- Mechanical properties (5)
- Quality assurance (5)
- WelDX (5)
- Widerstandspunktschweißen (5)
- 3D Druck (4)
- Additive Manufacturing (AM) (4)
- Computed Tomography (4)
- DED-Arc (4)
- Direct energy deposition (4)
- Laser Powder Bed Fusion (4)
- Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) (4)
- Laser beam welding (4)
- Laser powder bed fusion (4)
- Liquid Metal Embrittlement (4)
- Low Cycle Fatigue (4)
- Porosity (4)
- ProMoAM (4)
- WAAM (4)
- 316L (3)
- AGIL (3)
- Artificial neural network (3)
- CT (3)
- Computed tomography (3)
- Digitalization (3)
- Dimensional accuracy (3)
- Direct Energy Deposition (3)
- Directed energy deposition (3)
- Grain refinement (3)
- Infrared thermography (3)
- Künstliche Intelligenz (3)
- Laser Pulver Auftragsschweißen (3)
- Laser beam melting (3)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen (3)
- Mikrostruktur (3)
- Multispectral thermography (3)
- Online Process Monitoring (3)
- Prozessmonitoring (3)
- Prozessüberwachung (3)
- Residual stress (3)
- Resistance spot welding (3)
- Stainless Steel (3)
- TES (3)
- Temperature emissivity separation (3)
- Welding simulation (3)
- Aerosol measurements (2)
- AlSi10Mg (2)
- Computed tomography (CT) (2)
- Condition monitoring (2)
- Crack (2)
- DED-EB (2)
- Data fusion (2)
- Data preparation (2)
- Digital transformation (2)
- Directed Enery Deposition (2)
- Duplex AISI 2205 (2)
- EBAM (2)
- Elektronenstrahlschweißen (2)
- Embedded electronics (2)
- FGM (2)
- Fatigue (2)
- Flüssigmetallinduzierte Rissbildung (2)
- Fume (2)
- Heat treatment (2)
- High Temperature Testing (2)
- Inconel 718 (2)
- LCF (2)
- LPBF (2)
- Lack-of-fusion (2)
- Laser powder bed fusion (L-PBF) (2)
- Laserpulverauftragschweißen (2)
- Life Cycle Assessment (2)
- Liquid metal embrittlement (2)
- NDT (2)
- Neuronales Netz (2)
- Neutron Diffraction (2)
- Neutron diffraction (2)
- Nickel (2)
- Optical Tomography (2)
- Optical tomography (2)
- Optische Tomografie (2)
- Particle gas emission (2)
- Path planning (2)
- Plume (2)
- Powder Bed Fusion (2)
- Process chain (2)
- Refill friction stir spot welding (2)
- Residual Stress (2)
- Schweißnahtbewertung (2)
- Selected Laser Melting (2)
- Selective Laser Melting (SLM) (2)
- Selective laser melting (SLM) (2)
- Selektive-laser-melting (2)
- Simulation (2)
- Spatter (2)
- Submerged arc welding (2)
- Tensile Properties (2)
- Ti64 (2)
- TiAl5V4 (2)
- Time over threshold (2)
- Titan (2)
- Titanium (2)
- Welding (2)
- Wire arc additive manufacturing (2)
- Wire electron beam additive manufacturing (2)
- Wärmenachbehandlung (2)
- Zink (2)
- Zugeigenschaften (2)
- AHSS (1)
- AISI 316L (1)
- AM feature integration (1)
- Acoustic Emission (1)
- Additive manufacturing (AM) (1)
- Advanced High-Strength Steel (AHSS) (1)
- Advanced high strength steels (1)
- Advanced high-strength steel (1)
- Al-Mg-Si (1)
- Al-Mg-Si-Legierungen (1)
- AlMg0.7SiTiB filler wire (1)
- AlMgSi Legierungen (1)
- Aluminum bronze (1)
- Analytical model (1)
- Anlagen (1)
- Artificial intelligence (1)
- Auftragschweißen (1)
- Automobilindustrie (1)
- Automotive (1)
- Bending test (1)
- Build-up strategy (1)
- Calculation time (1)
- Characterisation (1)
- Cimensional Accuracy (1)
- Clad steels (1)
- Computertomografie (1)
- Convolutional neural network (1)
- Crack propagation (1)
- Crater (1)
- Creep behavior (1)
- Critical strain (1)
- Crystal Plasticity Modelling (1)
- CuSn1 (1)
- DED-L (1)
- DED-LB (1)
- DED-arc (1)
- DIC (1)
- Damage prediction (1)
- Defekte (1)
- Density measurement (1)
- Deposition rate (1)
- Design of experiments (1)
- Digital Image Correlation (1)
- Digital image correlation (1)
- Dissimilar joints (1)
- Distortion (1)
- Distortion simulation (1)
- Duktilität (1)
- Dwell-time (1)
- EBSD (1)
- Edge effects (1)
- Edge quality (1)
- Efficient modelling (1)
- Eindringprüfung (1)
- Electromagnetic support (1)
- Electron beam (1)
- Electron beam welding (1)
- Emisssivity (1)
- Energy parameters of the arc (1)
- Environment (1)
- FEM (1)
- Festigkeit (1)
- Finite Element Method (1)
- Finite element simulation (1)
- Flange width (1)
- Flüssigmetallversprödung (1)
- Formgedächtnislegierungen (1)
- Functionally Graded Materials (1)
- Funktionally Graded Material (1)
- Fusion welding (1)
- Fügequalität (1)
- Galvanized steel (1)
- Gap bridgeability (1)
- Gleeble (1)
- Hardness (1)
- Heat Input (1)
- Heat Treatment (1)
- Heat flow (1)
- Heißzug (1)
- High speed laser cladding (1)
- High strength AlMgSi aluminium alloys (1)
- High-Power Welding (1)
- High-stength aluminium alloys (1)
- High-strength fine-grained steels (1)
- Hot Cracks (1)
- Hybrid Laser-Arc Welding (1)
- Hybrid components (1)
- Hybrid laser arc welding (1)
- Hybrid laser-arc welding (1)
- IR-Spektroskopie (1)
- IR-spectroscopy (1)
- In situ Monitoring (1)
- In-situ (1)
- In-situ Monitoring (1)
- In-situ Process Monitoring (1)
- Inconel 625 (1)
- Inconel 939 (1)
- Industrial and Manufacturing Engineering (1)
- Infrared Thermography (1)
- Integrated alignment features (1)
- Inter layer time (1)
- KI (1)
- Kriechen (1)
- Körperschall (1)
- Künstliche Neuronale Netze (1)
- LPA (1)
- Laser (1)
- Laser Beam Welding (1)
- Laser Metal Deposition (LMD) (1)
- Laser beam melting (LBM) (1)
- Laser cutting (1)
- Laser powder-based directed energy deposition (1)
- Laser surfacing (1)
- Laser welding (1)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) (1)
- Laser-metal-deposition (1)
- Laser-metal-depositon (1)
- Laserauftragschweißen (1)
- Laserstrahlschmelzen (1)
- Liquid Metal Embrittlement (LME) (1)
- Low cycle fatigue (1)
- Low-Cycle-Fatigue (1)
- MWIR (1)
- Magnesium Alloy (1)
- Magnesium alloy (1)
- Maritime Components (1)
- Mechanical properties of the joints (1)
- Mechanisch technologische Kennwerte (1)
- Mechanische Eigenschaften (1)
- Melt pool depth (1)
- Melt pool dinamics (1)
- Metal (1)
- Micro computed tomography (1)
- Microstructure characterisation (1)
- Mikro-Computertomographie (1)
- Model calibration (1)
- Multi-materials joining (1)
- NIR (1)
- NiTi-Legierungen (1)
- Nickel-based superalloy (1)
- Non-destructive Materials (1)
- Non-destructive testing (1)
- Normen (1)
- Numerical Simulation (1)
- Numerical simulation (1)
- Numerical simulations (1)
- Oberflächenmessung (1)
- Open Data (1)
- Open source (1)
- Optical Emission Spectroscopy (1)
- Optical emission spectroscopy (1)
- Optical flow (1)
- Optische Emissionsspektroskopie (OES) (1)
- Parabolic flight (1)
- Pearlitic microstructure (1)
- Pipe Welding (1)
- Pipe weld preparation (1)
- Plasma cutting (1)
- Plastic deformation (1)
- Porosität (1)
- Powder Analysis (1)
- Ppreheating temperature (1)
- Precipitation hardening aluminum alloys (1)
- Preheatin (1)
- Process development (1)
- Prüfverfahren (1)
- Quality monitoring (1)
- Qualität (1)
- Radiological inspections (1)
- Rail tracks (1)
- Recycling (1)
- Reduced order modelling (1)
- Reference data (1)
- Research data (1)
- Resistance Spot Welding (RSW) (1)
- Ringversuch (1)
- SLM (1)
- SWIR (1)
- Safety (1)
- Schallemissionsanalyse (SEA) (1)
- Schutzgas (1)
- Schweißsimulation (1)
- Schweißstruktursimulation (1)
- Selective Laser Melting (1)
- Selective laser beam melting (1)
- Shipbuilding steel (1)
- Solidification behaviour (1)
- Solidification cracking (1)
- Stainless steels (1)
- Standardisation (1)
- Statistische Versuchsplanung (1)
- Strain fields prediction (1)
- Strain measurement (1)
- Superalloy (1)
- TIG welding (1)
- Temperature behavior (1)
- Temperature distribution (1)
- Tensile properties (1)
- Tensile resistance spot welding experiment (1)
- Tensile testing (1)
- Texture (1)
- Thermograhy (1)
- Thermographie (1)
- Thick-Walled Steel (1)
- Thick-walled steel (1)
- Titanium alloy (1)
- Turbine components (1)
- Two-run welding technique (1)
- Unterpulverschweißen (1)
- Verzug (1)
- WEBAM (1)
- Welding Current (1)
- Welding Simulation (1)
- Welding parameter (1)
- Weldx (1)
- Widerstandpunktschweißen (1)
- Wire Electron Beam Additive Manufacturing (1)
- Wire-based additive manufacturing (1)
- Wärmebehandlung (1)
- X-ray Diffraction (1)
- X-ray diffraction (1)
- Zinkbeschichtung (1)
- Zwischenlagenzeit (1)
- µ-gravity (1)
Organisationseinheit der BAM
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (145) (entfernen)
Eingeladener Vortrag
- nein (48)
Pores in additive manufactured metal parts occur due to different reasons and affect the part Quality negatively. Few investigations on the origins of porosity are available, especially for Ni-based super alloys. This paper presents a new study to examine the influence of common processing Parameters on the Formation of pores in parts built by laser metal Deposition using Inconel 718 powder. Further, a comparison between the computed tomography (CT) and the Archimedes method was made. The Investigation Shows that CT is able to identify different kinds of pores and to give further Information about their distribution. The identification of some pores as well as their shape can be dependent on the Parameter Setting of the Analysis tool. Due to limited measurement Resolution, CT is not able to identify correctly pores with Diameters smaller than 0.1 mm, which leads to a false decrease on Overall porosity. The applied Archimedes method is unable to differentiate between gas porosity and other Kinds of holes like internal cracks or lack of Fusion, but it delivered a proper value for Overall porosity. The method was able to provide suitable data for the statistical Evaluation with design of Experiments, which revealed significant Parameters ont he Formation of pores in LMD.
In den letzten Jahren hat vor allem die Nachfrage nach additiven Fertigungstechnologien und Reparaturverfahren für Hochfeste Werkstoffe einen starken Aufschwung erlebt. Ein Verfahren, welches sich neben der Herstellung von Beschichtungen besonders für diese Anwendungen eignet, ist das Laser-Pulver-Auftragschweißen. Es wird besonders für Reparaturen bzw. zur Herstellung von teuren Bauteilen, wie Werkzeuge oder Turbinenteilen, eingesetzt. Da diese Teile oft großen mechanischen sowie thermischen Belastungen ausgesetzt sind, ist es besonders wichtig, dass die erzeugte Struktur eine hohe Qualität aufweist. In dieser Arbeit wird die statistische Versuchsplanung genutzt, um Modelle für die Oberflächenbeschaffenheiten von Inconel 718 zu generieren. Als Grundlage dient hierbei ein zentral zusammengesetzter Versuchsplan mit großem Parameterfenster. So wird die Leistung zwischen 550 Watt und 1950 Watt, der Vorschub von 530 mm/min bis 920 mm/min, der Pulvermassenstrom von 3 g/min bis 12 g/min sowie der Spotdurchmesser von 1 mm bis 2 mm variiert. Auf diese Weise wird die Spurgeometrie beeinflusst. Darüber hinaus wird das Überlappungsverhältnis zwischen 20% bis 50% verändert. Die Auswertung der Oberflächenbeschaffenheit erfolgt mit dem auf der Fokusvariation basierendem Oberflächenmessgerät Alicona Infinite-Focus. Dieses Verfahren der 3D Mikrokoordinatenmesstechnik gewährleistet eine zuverlässige Auswertung der Spurgeometrie, der Welligkeit sowie die Messung der mittleren arithmetischen Höhe Sa zur Bestimmung der Oberflächenrauheit. Anschließend werden die generierten Modelle verifiziert. Ziel dabei ist, kostenintensive Vorversuche in Zukunft einzusparen. Darüber hinaus wird das Prozessverständnis erweitert und signifikante Einflussfaktoren identifiziert.
Aktuell werden Prozessmonitoringsysteme in der additiven Fertigung (AM) zur Überwachung der Energiequelle, des Bauraums, des Schmelzbades und der Bauteilgeometrie zumindest im metallbasierten AM schon kommerziell angeboten. Weitere Verfahren aus den Bereichen der Optik, Spektroskopie und zerstörungsfreien Prüfung werden in der Literatur als geeignet für die in-situ Anwendung bezeichnet, es finden sich aber nur wenige Berichte über konkrete Umsetzungen in die Praxis.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung hat ein neues Projekt gestartet, dessen Ziel die Entwicklung von Verfahren des Prozessmonitorings zur in-situ Bewertung der Qualität additiv gefertigter Bauteile in AM-Prozessen mit Laser- bzw. Lichtbogenquellen ist. Verschiedene Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung, wie Thermografie, optische Tomografie, optische Emissionsspektroskopie, Wirbelstromprüfung und Laminografie werden in verschiedenen AM-Prozessen zum Einsatz gebracht und die Ergebnisse fusioniert. Die evaluierten Ergebnisse werden mit Referenzverfahren wie Computertomografie und Ultraschall-Tauchtechnik verglichen. Ziel ist eine deutliche Reduzierung aufwändiger und zeitintensiver, zerstörender oder zerstörungsfreier Prüfungen nach der Fertigung des Bauteiles und zugleich eine Verringerung von Ausschussproduktion.
Hier wird das Projekt als Ganzes vorgestellt und der Fokus auf verschiedene Methoden der Temperaturmessung mit Hilfe der Thermografie gelegt. Anforderungen an die Messtechnik für verschiedene AM-Systeme werden diskutiert und erste experimentelle Ergebnisse werden präsentiert.
Additive Fertigungsverfahren gewinnen aufgrund der schnellen, flexiblen und kostengünstigen Fertigung von Bauteilen zunehmend an Bedeutung. Das Laserpulverauftragschweißen (LPA) wurde anfangs hauptsächlich als Beschichtungsverfahren eingesetzt. Diese Technologie bewerkstelligt aber auch das Reparieren von verschlissenen Bauteilen, sodass diese zeitsparend und ressourcenschonend erneuert werden können. Die hohe Aufbaurate, die flexible Pulverzusammensetzung sowie die hohe Endkonturnähe ermöglichen die Entwicklung und additive Fertigung von neuen Materialien.
Im Rahmen dieses Beitrages wurde das Verfahren des Laserpulverauftragschweißens zur additiven Fertigung von Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen angewandt. Diese Legierungsgruppe ist aufgrund der Eigenschaft der Gestalterinnerung ein äußerst interessantes Legierungssystem mit unterschiedlichen Anwendungsbereichen, wie zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie in der Medizintechnik. Zur Erzeugung einer äquiatomaren NiTi-Legierung wurden die Elementpulver in einem Verhältnis von 55,9 wt.% Nickel und 44,1 wt.% Titan miteinander vermischt. Das Auftragen von Einzelspuren, Schichten und dreidimensionalen Körpern erfolgte auf unterschiedlichen Substratplatten aus Titan-, Nickel- und Nickeltitanlegierungen. Die metallographischen Untersuchungen zeigten, dass sich in Abhängigkeit des Substratmaterials unterschiedliche Phasen ausbilden und Risse vom Substrat durch den additiven Aufbau auftreten. Bei mehrlagigem Aufbau kam es sogar zur Ablösung des additiven Aufbaus von der Substratplatte. Der artgleiche additive Aufbau, sprich NiTi-Legierung auf einem NiTi-Substrat (Ni50,8Ti49,2 in at.%), führte zur keiner Materialablösung. Das Gefüge sowie die Phasenzusammensetzungen bieten in diesem Bereich noch viel Forschungsbedarf.
Build-up strategies for temperature control using laser metal deposition for additive manufacturing
(2018)
The track geometry created with laser metal deposition (LMD) is influenced by various parameters. In this case, the laser power has an influence on the width of the track because of an increasing energy input. A larger melt pool is caused by a rising temperature. In the case of a longer welding process, there is also a rise in temperature, resulting in a change of the track geometry. This paper deals with the temperature profiles of different zigzag strategies and spiral strategies for additive manufacturing. A two-color pyrometer is used for temperature measurement on the component surface near the melt pool. Thermocouples measure the temperatures in deeper regions of a component. The welds are located in the center and in the edge area on a test part to investigate the temperature evolution under different boundary conditions. The experiments are carried out on substrates made from mild steel 1.0038 and with the filler material 316L. The investigations show an influence on the temperature evolution by the travel path strategy as well as the position on the part. This shows the necessity for the development and selection of build-up strategies for different part geometries in additive manufacturing by LMD.
Additive manufacturing (AM) offers a range of novel applications. However, the manufacturing process is complex and the production of defect-free parts with a high reliability is still a challenge. Thermography is a valuable tool for process surveillance, especially in metal AM processes. The high process temperatures allow one to use cameras usually operating in the visible spectral range. Here, we compare the results of first measurements during the manufacturing process of a commercial laser metal deposition (LMD) setup using a MWIR camera with those from a VIS high-speed camera with band pass filter in the NIR range.