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Vortrag

WEB Einfluss von Eigenspannungen und Oberflächenrauheit additiv gefertigter Komponenten aus 316L auf die Beschichtbarkeit und Ermüdungsfestigkeit

Donnerstag (14.05.2020)
16:50 - 17:05 Uhr Raum 2
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Einfluss von Eigenspannungen und Oberflächenrauheit additiv gefertigter Komponenten aus 316L auf die Beschichtbarkeit und Ermüdungsfestigkeit

 

Additive Fertigungsverfahren wie das Laserstrahlschmelzen ermöglichen die direkte Herstellung komplexer Bauteile basierend auf CAD-Daten aus metallischen Pulvern. Dadurch entfallen kostenintensive Prozessschritte wie die Konstruktion und Fertigung von Werkzeugen. Ziel bei der Generierung von Bauteilen mittels pulverbettbasierter Verfahren ist die Realisierung von Komponenten mit überlegenen mechanischen Eigenschaften unter Nutzung der prozessspezifischen Vorteile des Fertigungsverfahrens zur z. B. Funktionsintegration oder Topologie-Optimierung.

Die aktuell existierenden Restriktionen bezüglich des Einsatzes additiv gefertigter Komponenten, die in der Regel schlechte Oberflächenqualität, Porosität und signifikante Eigenspannungen, die die Festigkeits- und Ermüdungseigenschaften des Bauteils stark beeinflussen, werden in diesem Beitrag am Beispiel von 316L Komponenten adressiert. Im Rahmen des durch die DFG-geförderten Projektes „Untersuchung der Auswirkung von Eigenspannungen und Rauheit additiv gefertigter Bauteile auf die Beschichtbarkeit und Ermüdungsfestigkeit des Verbundsystems“ werden Proben aus 361L mittels Laserstrahlschmelzen generiert, die Mikrostruktur analysiert sowie mit den resultierenden mechanischen Eigenschaften korreliert. Um eine nachfolgende Beschichtung der Komponenten mittels HVOF, APS oder MS zu ermöglichen, werden die oberflächennahen Eigenspannungen sowie die Oberflächenrauheit bezüglich ihres Einflusses auf die Schichtanhaftung untersucht.

In diesem Beitrag wird der Einfluss der Eigenspannungen und Oberflächenrauheit additiv gefertigter Proben auf die Beschichtbarkeit und Ermüdungsfestigkeit anhand von metallographischen (LM, REM, XRD) Analysen und mechanischen Untersuchungen (unter quasi-statischer sowie dynamischer Belastungen) vorgestellt.

Des Weiteren werden anhand der gebrochenen Proben die charakteristischen Bruchbereiche sowie Rastlinien identifiziert und der Rissursprung detektiert.

Sprecher/Referent:
Kai-Uwe Garthe
Universität Paderborn

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