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Vortrag

WEB Innovative Infrarot-Bauraumheizung zur Verarbeitung schwer schweißbarer Werkstoffe mittels SLM

Freitag (15.05.2020)
11:30 - 11:45 Uhr Raum 1
Bestandteil von:


Generell ermöglicht das selektiven Laserschmelzen (SLM) die Herstellung höchst komplexer Geometrien basierend auf einem schichtweisen Materialauftrag. Aktuell können mit diesem Verfahren Bauteile und Komponenten aus gut schweißbaren Werkstoffen erzeugt werden. Die erfolgreiche Verarbeitung von schwer schweißbaren, metallischen Werkstoffen ist allerdings nur sehr begrentzt möglich. Während der SLM Verarbeitung entstehen durch die Belichtungsquelle makroskopische Eigenspannungen durch das rapide Aufheizen und Abkühlen in den Aufschmelzungen selbst sowie in der Wärmeeinflusszone, sodass unerwünschte Mikro- oder Makrorisse auftreten können. Letztlich können diese rissbehafteten Bauteile nicht in der Praxis eingesetzt werden.

Eine Abhilfe zur rissfreien SLM Fertigung von schwer schweißbaren Werkstoffen besteht in der Erhöhung der Verarbeitungs-Temperatur. Eine Vorwärmung von bis zu 500 °C des metallischen Substrats auf derer die Bauteile additiv erzeugt werden ist als Stand der Technik anzusehen. Die ausschließliche Vorwärmung des Substrats führt jedoch zu einem Temperaturgradienten Baurichtung, sodass nach wenigen Zentimetern die erhöhte Vorwärmung nicht mehr effektiv ist.

Vor diesem Hintergrund ist eine Bauraumheizung entwickelt worden, bei der zusätzlich die Mantelfläche bzw. Prozesswand mittels Infrarot-Strahlern erwärmt wird. Das aufgetragene Metallpulver sowie die herzustellenden Bauteile werden dementsprechend zusätzlich von den Mantelflächen (in der Baurichtung) beheizt. Im Rahmen des Vortrags wird daher die innovative Infrarot-Bauraumheizung vorgestellt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass der Temperaturgradient in der Baurichtung elminiert werden kann. In dem Vortrag wird zudem der Einfluss der Bauraumheizung auf die erfolgreiche SLM Verarbeitung einer schwer schweißbaren Ko-basis Legierung präsentiert.

Sprecher/Referent:
Florian Hengsbach
Universität Paderborn
Weitere Autoren/Referenten:
  • Jan Gierse
    Universität Paderborn
  • Dr. Oliver Weiß
    Heraeus Noblelight GmbH
  • Holger Zissing
    Heraeus Noblelight GmbH
  • Dr. Kay-Peter Hoyer
    Universität Paderborn
  • Prof. Mirko Schaper
    Universität Paderborn
  • Prof. Thomas Tröster
    Universität Paderborn
  • Lennart Tasche
    Universität Paderborn
  • Dominik Ahlers
    Universität Paderborn