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2020 | OriginalPaper | Chapter
Ein niedriglegierter Stahlwerkstoff für die Laseradditive Fertigung – Prozesskette und Eigenschaften
Authors : Matthias Höfemann, Hans Christian Schmale, Lucas Epperlein, Lena Heemann, Farhad Mostaghimi, Bernd Schob, Hannes Zapf, Jochen Mahr, Christian Paul, Lars Höfner, Jörg Fischer-Buehner
Published in: Konstruktion für die Additive Fertigung 2019
Publisher: 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.