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Bruchauslösende Inhomogenitäten bei PBF-LB AlSi10Mg-Bauteilen: Ermittlung der Rissinitiierungsphase aus dem CT-Scan

Das laserbasierte Pulverbettschmelzen (PBF-LB) ist ein weit verbreiteter additiver Fertigungsprozess, der für seine Präzision, Individualisierbarkeit und Funktionsintegration bekannt ist. Der Einsatz von Lasern bringt jedoch Herausforderungen mit sich, wie z. B. eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die zu Wärmegradienten, Eigenspannungen, Anisotropie und Inhomogenitäten führt. Diese prozessbedingt eingebrachten Inhomogenitäten können die Ermüdungsfestigkeit und strukturelle Integrität von PBF-LB-Komponenten erheblich beeinträchtigen.
In der vorgestellten Studie werden die Erkennung und Charakterisierung bruchauslösender Inhomogenitäten in PBF-LB Bauteilen der Aluminiumlegierung AlSi10Mg behandelt. Zur Untersuchung dieser Inhomogenitäten werden μCT-Scans und…

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Das laserbasierte Pulverbettschmelzen (PBF-LB) ist ein weit verbreiteter additiver Fertigungsprozess, der für seine Präzision, Individualisierbarkeit und Funktionsintegration bekannt ist. Der Einsatz von Lasern bringt jedoch Herausforderungen mit sich, wie z. B. eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die zu Wärmegradienten, Eigenspannungen, Anisotropie und Inhomogenitäten führt. Diese prozessbedingt eingebrachten Inhomogenitäten können die Ermüdungsfestigkeit und strukturelle Integrität von PBF-LB-Komponenten erheblich beeinträchtigen.
In der vorgestellten Studie werden die Erkennung und Charakterisierung bruchauslösender Inhomogenitäten in PBF-LB Bauteilen der Aluminiumlegierung AlSi10Mg behandelt. Zur Untersuchung dieser Inhomogenitäten werden μCT-Scans und Bruchflächenanalysen angewandt. Die Spannungsüberhöhung an der Inhomogenität wurde mit Hilfe von Finite-Elemente-Methoden ermittelt. Aus der Dehnungswöhlerkurve lässt sich so der Anteil der Rissinitiierungsphase an der Gesamtlebensdauer abschätzen.

Reference
ADD-2023-294

Title
Bruchauslösende Inhomogenitäten bei PBF-LB AlSi10Mg-Bauteilen: Ermittlung der Rissinitiierungsphase aus dem CT-Scan
Author(s)
L. Strauß, G. Löwisch
DOI
10.48447/ADD-2023-294
Event
DVM-Arbeitskreis Arbeitskreis Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen - Tagung
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
PBF-LB,AlSi10Mg,Ermüdungsfestigkeit,Rissinitiierung,Computertomographie