• Online only
First page ADD-2023-304
search
  • First page ADD-2023-304

Leichtbaupotenzial und Defekttoleranz von additiv-gefertigten Werkstoffen und Strukturen

Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung komplexer bionischer Strukturen mit besonderen Mikrostrukturen und Leistungsfähigkeiten und bietet ein hohes Leichtbaupotential. Die Bauteileigenschaften werden maßgeblich von den lokalen Werkstoffeigenschaften bestimmt, die je nach Mikrostruktur und Porosität deutlich variieren können. Der Einfluss von prozessbedingten Porositäten muss verstanden werden, um fertigungsgerechte Werkstoffe mit einer ausreichenden Toleranz gegenüber den inneren Defekten auszuwählen. In Ermüdungsuntersuchungen wurde die Defekttoleranz für verschiedene Werkstoffe (AlSi10Mg, Titanaluminide, 316L) bewertet. Hierbei stieg die Defekttoleranz mit dem spezifischen Elastizitätsmodul an und der PBF-LB gefertigte Stahl 316L wies die höchste Defekttoleranz…

€23.36
VAT included
Quantity

 

Datenschutzbedingungen (bearbeiten im Modul "Kundenvorteile")

 

Lieferbedingungen (bearbeiten im Modul "Kundenvorteile")

 

Rücksendebedingungen (bearbeiten im Modul "Kundenvorteile")

Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung komplexer bionischer Strukturen mit besonderen Mikrostrukturen und Leistungsfähigkeiten und bietet ein hohes Leichtbaupotential. Die Bauteileigenschaften werden maßgeblich von den lokalen Werkstoffeigenschaften bestimmt, die je nach Mikrostruktur und Porosität deutlich variieren können. Der Einfluss von prozessbedingten Porositäten muss verstanden werden, um fertigungsgerechte Werkstoffe mit einer ausreichenden Toleranz gegenüber den inneren Defekten auszuwählen. In Ermüdungsuntersuchungen wurde die Defekttoleranz für verschiedene Werkstoffe (AlSi10Mg, Titanaluminide, 316L) bewertet. Hierbei stieg die Defekttoleranz mit dem spezifischen Elastizitätsmodul an und der PBF-LB gefertigte Stahl 316L wies die höchste Defekttoleranz auf. Eine direkte Bewertung der Defekttoleranz war mittels bruchmechanischer Konzepte (Murakami, Shiozawa) möglich. Zudem wurde der Einfluss gitterstrukturierter PBF-EB-Bauteile für Inconel 718 untersucht. Das zyklische Verformungs- und Schädigungs­verhalten wurde mittels kontinuierlicher DIC-Messungen und intermittierender CT-Analysen erfasst und strukturelle Schwachstellen identifiziert. Darüber hinaus wurde das Ermüdungsverhalten und die Schädigungsevolution für bionisch-optimierte FCRC-Brackets aus PBF-LB Ti-6Al-4V analysiert. Der Wärmebehandlungseinfluss, die Bauteilgröße und die mechanische Nachbe­handlung wurden bewertet. Eine Sub-Transus-Wärmebehandlung führte in Kombination mit Kugelstrahlen zu besonders hohen Druckeigenspannungen, wodurch die Lebensdauer verbessert werden konnte. Der Vortrag soll einen Überblick über die Wechselwirkungen zwischen Prozess-Struktur-Eigenschaften geben sowie die Einflüsse von Geometrie und Nachbehandlung in diesem Kontext vergleichend bewerten.

Reference
ADD-2023-304

Title
Leichtbaupotenzial und Defekttoleranz von additiv-gefertigten Werkstoffen und Strukturen
Author(s)
M. Zimpel, M. A. Merghany, M. Teschke, J. Tenkamp, S. Stammkötter, F. Walther
DOI
10.48447/ADD-2023-304
Event
DVM-Arbeitskreis Arbeitskreis Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen - Tagung
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
Powder Bed Fusion,Ermüdungsverhalten,Defekttoleranz,Gitterstrukturen,FCRC-Brackets