Verfahren der Additiven Fertigung stehen in zahlreichen Branchen an der Schwelle zur Industrialisierung. Während in der Vergangenheit die Herstellung von Prototypen, Werkzeugen sowie Kleinstserien zur signifikanten Verkürzung von Innovations- und Entwicklungszyklen befähigt hat, werden die Verfahren heute aufgrund von gesteigerten Baugeschwindigkeiten, einem umfassenden Werkstoffportfolio sowie erhöhter Prozesssicherheit zunehmend auch für die industrielle Serienfertigung relevant. Dabei stehen fertigungstechnische Aspekte, wie etwa die Verbesserung von Prozessparametern, die Anwendung...

Die vorliegende Arbeit untersucht die Anlagenübertragbarkeit von LPBF Anlagen als Schlüssel zum größeren industriellen Einsatz des ökologischen und ökonomischen Fertigungsverfahrens. Aufgrund der Komplexität des Themas wird nur der Teilaspekt des Einflusses des Bearbeitungswerkzeuges auf das Bearbeitungsergebnis fokussiert. Ziel ist es Methoden zur Anlagenübertrag des Bearbeitungsergebnisses zwischen Anlagen mit Bearbeitungsstrahldurchmessers zwischen 34 µm und 100 µm zu gewährleisten.

Gegenstand dieser Arbeit sind Untersuchungen zur additiven Verarbeitung von bioresorbierbaren Zink-Magnesium (ZnMg)-Legierungen. Das übergeordnete Ziel ist die Herstellung lasttragender, patientenindividueller Implantate mit Degradationseigenschaften zur vollständigen Auflösung im Körper ohne Schädigung des umliegenden Gewebes. Aus den Ausgangswerkstoffen Zn und Zn2Mg werden Pulvergemische hergestellt, um mittels Powder Bed Fusion of Metals using a Laser Beam Probekörper aus Zn0,5Mg und Zn1Mg herzustellen.Der Einfluss von Legierungszusammensetzung, Laserleistung, Scangeschwindigkeit und...

Moderne und innovative Fertigungstechnologien, wie das Additive Manufacturing (AM), spielen eine wichtige Rolle bei der Produktion nachhaltiger kundenindividueller kostenoptimaler Produkte. Diese Fertigungstechnologien versprechen eine ressourcenschonende, werkzeuglose Herstellung von nahezu beliebig komplexen Produkten mit einem hohen Maß an Flexibilität hinsichtlich Größe, Stückzahl und Material für viel-fältige Anwendungen. Hierbei hat das laser- und pulverbettbasierte Verfahren Laser Powder Bed Fusion (LPBF) zur Herstellung metallischer Funktionsbauteile eine zentrale...

Das Laserstrahlschmelzen (englisch: Powder Bed Fusion of Metal with Laser Beam, PBF LB/M) ist eines der serienmäßig verwendeten additiven Verfahren für die Fertigung komplexer Triebwerkskomponenten. Verfahrensbedingte konstruktive Möglichkeiten bieten Gewichtseinsparungen im Betrieb des Triebwerks und infolgedessen enormes Potential für zukünftige Triebwerksgenerationen.Prämisse für die Verwendbarkeit von PBF LB/M Bauteilen in Luftfahrtanwendungen sind reproduzierbare und bauraumpositionsunabhängige Bauteilcharakteristika, wie beispielsweise die Dichte oder die Oberflächenrauheit,...

In der Wissenschaft und Technik werden immer öfter Pulvermischungen für den LPBF-Prozess verwendet, da durch deren Verwendung die zeit- und kostenintensive Sonderverdüsung von Pulvern umgangen werden kann. Insbesondere werden Pulvermischungen dafür eingesetzt, neue Legierungssysteme hinsichtlich der erzielbaren Eigenschaften nach der Verarbeitung zu testen. Zudem weisen Pulvermischungen ein hohes Potential zur schnellen und flexiblen Anpassung der chemischen Zusammensetzung und zum Ausgleich prozessbedingter Verluste von Elementen auf und bieten die Möglichkeit, anwendungsbezogen die...

Die Oberflächenqualität von Powder Bed Fusion gefertigten Bauteilen ist für viele Anwendungen nicht ausreichend, sodass eine Oberflächennachbearbeitung notwendig ist. Durch Laserpolieren kann die Rauheit reduziert werden, die Welligkeit wird jedoch nur wenig beeinflusst. In dieser Arbeit wird eine Prozesskette zur Reduzierung von Rauheit und Welligkeit entwickelt. Dabei wird die inverse Struktur der Welligkeit strukturiert und die Welligkeit dadurch destrukturiert.

In der vorliegenden Arbeit werden grundlegende Untersuchungen der Einfluss-Wirk-Zusammenhänge zwischen verschiedenen Einflussgrößen/Verfahrensparametern und der Ausprägung von Einzelspuren, Einzelschichten und Volumenkörpern beim Powder Bed Fusion of Metal with Laser Beam (PBF-LB/M-Prozess, in der Arbeit abgekürzt als PBF-Prozess bezeichnet) vorgenommen. Die Ausprägung der untersuchten Einzelspuren wird dabei durch geometrische Größen (wie z. B. Abmessungen und Gleichmäßigkeit der Schmelzspur) charakterisiert. Zum Bewerten dieser Größen wird der sog. Stabilitätsfaktor...

Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, wie der minimalinvasive Aufbau rissfreier Beschichtungen innerhalb von Bauteilen aus Alloy 718 mit Zugangsöffnungen (Höhe 50 mm, Breite 10 mm) und die minimalinvasive, laserbasierte Funktionalisierung zur Ausscheidungshartung des beschichteten Bereichs unter Nutzung der benötigten Systemtechnik für eine industrielle Anwendung erreicht werden kann, da diese Verfahrenskombination ein bisher nicht erschlossenes Potenzial für die Instandsetzung bietet.

Additive Fertigungsverfahren haben sich im produzierenden Gewerbe innerhalb der letzten Jahre erfolgreich etabliert. Die Stärken liegen in der individuellen Produktion kleiner Stückzahlen bis Losgröße 1, erweiterten gestalterischen Möglichkeiten, sowie einer werkzeuglosen Fertigung auf Basis digitaler Daten. Entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg ist neben den Kosten auch immer die erzielbare Fertigungsqualität. Bei der Herstellung Inkjet-gedruckter metallischer Messgitter, wie diese z.B. in Dehnungsmessstreifen (DMS) zum Einsatz kommen, unterliegen die erzielbaren elektrischen...