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2021 | OriginalPaper | Chapter

Entwicklung eines innovativen Anlagenkonzepts für die Verarbeitung von Ti-6Al-4V im LPBF-Prozess unter silandotierter Argonatmosphäre

Authors: Nicole Emminghaus, Sebastian Fritsch, Hannes Büttner, Jannes August, Marijan Tegtmeier, Michael Huse, Marius Lammers, Christian Hoff, Jörg Hermsdorf, Stefan Kaierle

Published in: Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Die Anwesenheit von Sauerstoff bewirkt beim Laser Powder Bed Fusion (LPBF) eine Bauteilversprödung und führt zu Oxidschichten mit verschlechterten Benetzungseigenschaften des Grundwerkstoffes. Zur Inertisierung der Prozessatmosphäre wird deshalb beim LPBF herkömmlicherweise Argon eingesetzt, wobei der Restsauerstoffgehalt bei Normaldruck weiterhin kritische Oxidationen bewirkt.
Als neuartiger Ansatz verspricht eine Dotierung des Argons mit Monosilan (1,5 % Monosilan in Argon) eine Verringerung des Restsauerstoffgehaltes in einen XHV-adäquaten Bereich (Extreme High Vacuum). Die veränderte Prozessatmosphäre und die Eigenschaften des Monosilans erfordern die Entwicklung einer speziellen Fertigungsanlage.
In dieser Veröffentlichung wird dazu die Wechselwirkung des Gasgemisches mit verschiedenen Konstruktionsmaterialien und Ti-6Al-4V-Pulverwerkstoff in einer Versuchskammer untersucht. Dabei kann gezeigt werden, dass für die Konstruktion metallische Werkstoffe und glatte Oberflächen zu bevorzugen sind. Zur Vermeidung der Ablagerung von Reaktionsprodukten in der Prozesszone ist eine laminare Strömung anzustreben, welche durch Leitbleche und Wabenstrukturen erreicht werden kann. Hierzu wird die Gestaltung der Gasströmung in der Versuchsanlage mittels Strömungssimulation optimiert.
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Metadata
Title
Entwicklung eines innovativen Anlagenkonzepts für die Verarbeitung von Ti-6Al-4V im LPBF-Prozess unter silandotierter Argonatmosphäre
Authors
Nicole Emminghaus
Sebastian Fritsch
Hannes Büttner
Jannes August
Marijan Tegtmeier
Michael Huse
Marius Lammers
Christian Hoff
Jörg Hermsdorf
Stefan Kaierle
Copyright Year
2021
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_16

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