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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Ein niedriglegierter Stahlwerkstoff für die Laseradditive Fertigung – Prozesskette und Eigenschaften

verfasst von : Matthias Höfemann, Hans Christian Schmale, Lucas Epperlein, Lena Heemann, Farhad Mostaghimi, Bernd Schob, Hannes Zapf, Jochen Mahr, Christian Paul, Lars Höfner, Jörg Fischer-Buehner

Erschienen in: Konstruktion für die Additive Fertigung 2019

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Zur Materialauswahl wird in der Automobilindustrie Stahl aufgrund der breiten Verfügbarkeit, günstiger Beschaffungskosten, der hohen Recyclingquote sowie guter mechanischer Festigkeitseigenschaften favorisiert. Additive, stahlverarbeitende Fertigungsverfahren, z. B. pulverbettbasierte Laser Additive Manufacturing, ermöglichen die individualisierte, werkzeuglose Herstellung komplexer Produkte. Die hierfür erforderlichen Werkstoffe sind nur bedingt am Markt verfügbar.
Die Anwendung niedriglegierter Stähle für die Laseradditive Fertigung ist von besonderem Interesse, um den hohen Festigkeitsanforderungen mit ausreichender Duktilität und ähnlicher Werkstoffchemie zu konventionellen Werkstoffen im Automobilrohbau gerecht zu werden.
Im Rahmen des Beitrags werden Eigenschaften laseradditiv generierter Probekörper eines hochfesten, duktilen Stahls beschrieben, dessen Legierung im BMBF-Projekt „StaVari“ entwickelt wird. Dabei wird die Prozesskette Pulverherstellung, LAM-Prozess, Wärme- und Oberflächenbehandlung des gedruckten Bauteils bis zu fügetechnischen Aspekten betrachtet.
LAM generierte, wärme- und oberflächenbehandelte Probekörper werden mechanischen Tests unterzogen und mit einem Referenzblechwerkstoff verglichen. Weiterführend werden gefügte Proben hergestellt und geprüft. Dabei wird zunächst das strukturelle Kleben betrachtet, um mögliche oberflächenspezifische Besonderheiten gedruckter Werkstoffe nachzuvollziehen.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Fritz, A. (Hrsg.): Optimierte Parameterfindung und prozessorientiertes Qualitätsmanagement für das Selective-Laser-Melting-Verfahren. Dissertation. Universität Duisburg-Essen, Duisburg-Essen (2010) Fritz, A. (Hrsg.): Optimierte Parameterfindung und prozessorientiertes Qualitätsmanagement für das Selective-Laser-Melting-Verfahren. Dissertation. Universität Duisburg-Essen, Duisburg-Essen (2010)
2.
Zurück zum Zitat Kroll, L., Kausch, M., Schubert, F., et al.: Generative Fertigungstechnologie für Leichtbau-Ventilblöcke. In: Wielage, B. (Hrsg.) Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde. 18. Symposium Verbundwerk-stoffe und Werkstoffverbunde, S. 271–276, Chemnitz (2011). ISBN 978-3-00-033801-4 Kroll, L., Kausch, M., Schubert, F., et al.: Generative Fertigungstechnologie für Leichtbau-Ventilblöcke. In: Wielage, B. (Hrsg.) Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde. 18. Symposium Verbundwerk-stoffe und Werkstoffverbunde, S. 271–276, Chemnitz (2011). ISBN 978-3-00-033801-4
3.
Zurück zum Zitat Bertsche, B., Bullinger, H.-J. (Hrsg.): Entwicklung und Erprobung innovativer Produkte. Rapid Prototyping, Grundlagen Rahmenbedingungen und Realisierung VDI-Berichte. Springer, Berlin/Heidelberg (2007) Bertsche, B., Bullinger, H.-J. (Hrsg.): Entwicklung und Erprobung innovativer Produkte. Rapid Prototyping, Grundlagen Rahmenbedingungen und Realisierung VDI-Berichte. Springer, Berlin/Heidelberg (2007)
4.
Zurück zum Zitat Poprawe, R.: Jahresbericht 2009 des Fraunhofer Instituts für Lasertechnik ILT. Herstellung neuer Hochleistungs-Zerspanwerkzeuge mit dem SLM-Verfahren. Aachen (2005) Poprawe, R.: Jahresbericht 2009 des Fraunhofer Instituts für Lasertechnik ILT. Herstellung neuer Hochleistungs-Zerspanwerkzeuge mit dem SLM-Verfahren. Aachen (2005)
5.
Zurück zum Zitat Kruth, J.-P., Deckers, J., Yasa, E., Wauthlé, R.: Assessing and comparing influencing factors of residual stresses in selective laser melting using novel analysis method. J. Eng. Manuf. 226, 980–991 (2012)CrossRef Kruth, J.-P., Deckers, J., Yasa, E., Wauthlé, R.: Assessing and comparing influencing factors of residual stresses in selective laser melting using novel analysis method. J. Eng. Manuf. 226, 980–991 (2012)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Schleifenbaum, H., Meiners, W., Wissenbach, K., Hinke, C.: Individualized production by means of high power selective laser melting. CIRP J. Manuf. Sci. Technol. 2, 161–169 (2010)CrossRef Schleifenbaum, H., Meiners, W., Wissenbach, K., Hinke, C.: Individualized production by means of high power selective laser melting. CIRP J. Manuf. Sci. Technol. 2, 161–169 (2010)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Over, C.: Generative Fertigung von Bauteilen aus Werkzeugstahl X38CrMoV5-1 und Titan TiAl6V4 mit „Selective Laser Melting“. Berichte aus der Lasertechnik: Dissertation RWTH Aachen, Shaker, Aachen (2003) Over, C.: Generative Fertigung von Bauteilen aus Werkzeugstahl X38CrMoV5-1 und Titan TiAl6V4 mit „Selective Laser Melting“. Berichte aus der Lasertechnik: Dissertation RWTH Aachen, Shaker, Aachen (2003)
Metadaten
Titel
Ein niedriglegierter Stahlwerkstoff für die Laseradditive Fertigung – Prozesskette und Eigenschaften
verfasst von
Matthias Höfemann
Hans Christian Schmale
Lucas Epperlein
Lena Heemann
Farhad Mostaghimi
Bernd Schob
Hannes Zapf
Jochen Mahr
Christian Paul
Lars Höfner
Jörg Fischer-Buehner
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-61149-4_3

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.