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Über dieses Buch

Daniel Greitemeier beschreibt wesentliche Einflussfaktoren auf die Werkstoffeigenschaften von additiv gefertigtem TiAl6V4 aus Sicht der Luft- und Raumfahrtindustrie. Dabei werden vier unterschiedliche additive Fertigungsverfahren miteinander verglichen. Neben der zerstörenden und zerstörungsfreien Charakterisierung erfolgt eine Abschätzung der Lebensdauer durch die bruchmechanische Modellierung der prozessbedingten Defekte und Oberflächenrauheiten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Durch die Zunahme des weltweiten Flugaufkommens [1] und des steigenden Ölpreises [2] erscheint die Verringerung der Treibstoffkosten dringlicher denn je. Neben einem verbesserten Wirkungsgrad der Triebwerke lässt sich insbesondere durch die Integration von Leichtbaumaterialien mit hoher spezifischer Festigkeit Gewicht reduzieren. Über die vergangenen Jahrzehnte entwickelten sich daher Titanlegierungen immer mehr zu einem wichtigen strukturellen Material für qualitativ hochwertige, gewichtssensible Bauteile [3].

Daniel Greitemeier

Chapter 2. Aufgabenstellung

Abbildung 2.1 zeigt das dieser Arbeit zugrunde liegende Testprogramm. Durch den Vergleich von vier unterschiedlichen Prozessen (pulverbettbasierter Elektronenstrahl- und Laserstrahlprozess, drahtbasierter Plasma-Lichtbogen- und Laserstrahlprozess) lassen sich die dominierenden Einflussfaktoren auf die mechanischen Eigenschaften isolieren. Zu diesem Zweck werden unterschiedliche Oberflächenrauheiten sowie Wärmebehandlungen (WBH) untersucht.

Daniel Greitemeier

Chapter 3. Grundlagen

Der folgende Abschnitt beschreibt die verwendeten additiven Fertigungsverfahren und gibt einen Überblick über den Werkstoff Titan.

Daniel Greitemeier

Chapter 4. Experimentelles

Die folgenden Abschnitte beschreiben die verwendeten additiven Verfahren, Wärmenachbehandlungen und Methoden zur Materialcharakterisierung (chemisch, mikrostrukturell, zerstörend und zerstörungsfrei).

Daniel Greitemeier

Chapter 5. Modellbildung

In diesem Kapitel werden zwei Analysemodelle ausgearbeitet. Sie beschreiben die dominierenden Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit von additiv gefertigtem TiAl6V4 und tragen somit zum besseren Verständnis der experimentellen Ergebnisse bei.

Daniel Greitemeier

Chapter 6. Experimentelle Ergebnisse

Die folgenden Ausführungen beschreiben die Merkmale der vier additiven Verfahren. Einflussfaktoren, wie die chemische Zusammensetzung, Mikrostruktur, Oberflächenrauheit und Materialimperfektionen (Poren, Bindefehler) werden analysiert.

Daniel Greitemeier

Chapter 7. Modellbasierte Lebensdauerabschätzung und -verifikation

Defekte und Oberflächenrauheiten beeinflussen die Schwingfestigkeit. Sie werden im Nachfolgenden gesondert modelliert. Den Rahmen für die Lebensdauerabschätzung bildet das Konzept der LEBM.

Daniel Greitemeier

Chapter 8. Diskussion

Unterschiedliche Merkmale nehmen Einfluss auf die mechanischen Kennwerte von additiv gefertigtem TiAl6V4. Sie werden im Folgenden beschrieben und bewertet.

Daniel Greitemeier

Backmatter

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