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Vortrag

WEB Inline-Charakterisierung des Pulverstroms für das Laser-Pulver-Auftragschweißen (LMD) und die additive Fertigung (LAM)

Donnerstag (14.05.2020)
10:35 - 10:50 Uhr Raum 1
Bestandteil von:


Die Additive Fertigung wird als Schlüsseltechnologie der Consumer-orientierten Produktion und energieeffizienten Fertigung angesehen. Besonders das Laser-Pulverbett-Schweißen (LPBF) kann bereits in vielen Bereichen kommerziell sinnvoll eingesetzt werden, ist aufgrund der Kammer aber in den Bauteildimensionen begrenzt. Die auf Laser-Pulver-Auftragschweißen basierte additive Fertigung ermöglicht hingegen größere Bauteilabmessungen und zudem eine hybride Fertigung, bei der Funktionselemente auf vorhandene, große Halbzeuge aufgebracht werden. Dabei ist die exakte Abstimmung von eingebrachter Energie und Pulvermenge essenziell für die Erzeugung definierter Schweißraupen und somit der Qualität des Bauteils. Sowohl Menge des Pulvers als auch Ausrichtung des Pulverstrahles zum Laserstrahl müssen genau abgestimmt sein, um eine optimale Prozessführung zu gewährleisten. Obwohl das Laser-Pulver-Auftragschweißen ein bereits seit vielen Jahren angewendetes Fertigungsverfahren ist, erfordert erst die richtungsunabhängige und mehrlagige Nutzung des Verfahrensprinzips in der additiven Fertigung die Entwicklung neuer Charakterisierungsmethoden zur Vermessung des Pulverstroms. Hier fehlt es neben einheitlicher Normung auch an den notwendigen Messverfahren.

Die vorliegende Arbeit stellt ein neuartiges Messprinzip zur online-Bestimmung des Pulverstroms koaxialer Pulverdüsen vor. Angelehnt an die Laserstrahlkaustikmessung nach ISO11146, werden Pulverstromgeometrie (Kaustik), Pulverfokus und Massenstromverteilung zweier typischer Auftragschweißdüsen mit Ringspalt- und 3-Strahl-Verteilung untersucht und mit der bislang verwendeten Digitalfoto-Methode verglichen. Neben der Charakterisierung von vorhandenen oder neuen Pulverdüsendesigns bieten die Methode die Möglichkeit, den Düsenzustand jederzeit zu überwachen und Unregelmäßigkeiten im Wurfbild automatisiert zu detektieren.

Sprecher/Referent:
Dieter Tyralla
BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Thomas Seefeld
    BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH