Untersuchungen zur Produktivität im selektiven Laserschmelzprozess von Ti-6Al-4V Bauteilen

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Additive Fertigung bietet hohe Flexibilität und Designfreiheit und ist damit eine der prägendsten Technologien des gegenwärtigen Jahrzehnts. Hinsichtlich Produktivität und Wirtschaftlichkeit ist diese jedoch durch den schichtweisen Aufbau gegenüber konventionellen Methoden eingeschränkt. Es ist Teil dieser Arbeit die Spanne zwischen der Fertigungsmöglichkeit komplexer Bauteile, hoher Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu reduzieren. Anhand systematischer Charakterisierung mittels Licht- und Elektronenmikroskopie sowie XRD- und Härtemessungen, wurde die Prozess-Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehung tiefgreifend analysiert. Diese zeigten, dass die Wirtschaftlichkeit des Druckprozesses mit einem mit der Standardproduktionsstrategie vergleichbaren Eigenschaftsprofil, hinsichtlich Dichte und Härte, beinahe vierfach gesteigert werden kann. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass mit höheren Produktivitäten auch erhöhte Rauhigkeiten auftreten. Bei der Anwendung hoher Energiedichten konnten lokale Überhitzung sowie Spratzenbildung detektiert werden, welche in weiterer Folge zur diskontinuierlichen Entwicklung von sogenannten Keyhole-Poren über den Probenquerschnitt führten. Weiterführende Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass die heterogene Porenverteilung durch einen thermisch kontrollierten Druck-Job reduziert werden.
Titel in ÜbersetzungAbout the productivity in laser powder bed fusion produced Ti-6Al-4V components
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Fleißner-Rieger, Christian, Mitbetreuer (intern)
  • Clemens, Helmut, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung8 Apr. 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 28-02-2027

Schlagwörter

  • additive Fertigung
  • selektives Laserschmelzen
  • Ti-6Al-4V
  • Titanlegierung
  • Alpha+Beta-Legierung
  • Mikrostruktur-Charakterisierung
  • Produktivität
  • Wirtschaftlichkeit

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