Einschlusscharakterisierung über die Prozessstufen des Additive Manufacturing eines PH - Stahls

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeit

Autoren

Abstract

In den letzten Jahrzehnten entwickelte sich das „Additive Manufacturing (AM)“ von einem reinen Prototypen – Fertigungs - Prozess zu einem Herstellungsverfahren für funktionale Bauteile. Im Zuge dessen entstand eine Vielzahl an Verfahren mit der Gemeinsamkeit eines digitalen Datensatzes, als Ausgangspunkt für den Prozessablauf. Im Gegensatz zu traditionellen Produktionen erlaubt das AM einen schichtweisen, vertikalen Bauteilaufbau durch simultane Zufuhr des Einsatzmetalls und einer geregelten Energiemenge. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Proben aus der Produktion eines Stahlherstellers über die Prozesskette Vormaterial/Pulver/gedruckter Bauteil untersucht. Als Ausgangsmaterial für die Pulverherstellung diente Halbzeug aus drei Prozessrouten (VIM, VIM + DESU, VIM + VAR). Das untersuchte Pulver wurde über den CCGA – Verdüsungsprozess hergestellt und die Bauteile über „Additive Fertigung nach dem SLM – Prinzip“ aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen, dass für den untersuchten Werkstoff und das verwendete Verdüsungs- und Druckverfahren die Vorteile eines Umschmelzverfahrens in Hinblick auf den Reinheitsgrad beim Vormaterial im Laufe der Prozesskette des Additive Manufacturing nivelliert werden. Die Verdüsung erzeugt eine Minimierung an Sulfid- und Nitrideinschlüssen bedingt durch die hohen Abkühlgeschwindigkeiten aber einen Anstieg des Summensauerstoffgehaltes. Beim 3D Druck – Prozess zeigt sich eine Modifikation der Oxideinschlüsse in Richtung des thermodynamischen Gleichgewichts. Außerdem werden die Einschlüsse größer und am Rand der einzelnen Schweißnähte positioniert.

Details

Titel in ÜbersetzungCharacterization of inclusions in different process steps of an additive manufactured PH - steel
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung19 Okt 2018
StatusVeröffentlicht - 2018