Gerd Witt

Strategien zur Erreichung eines konstanten Volumenaufbaus bei der additiven Fertigung mittels Laser-Pulver-Auftragschweißen / Strategies to achieve constant build-up with laser metal deposition

Der Einsatz von Hochleistungswerkstoffen verlangt nach einer hohen Endformnahe der zu fertigenden Bauteile, um den Aufwand und somit die Kosten fur Materialeinsatz und Nachbearbeitung moglichst gering zu halten. Der additive Einsatz in Form des Laser-Pulver-Auftragschweisens bietet hierfur durch den gezielten Materialauftrag ein hohes Potential. Herausforderungen bestehen in Bereichen der Vorhersagbarkeit und der Reproduzierbarkeit des Materialauftrages, sowie der Fertigungszeit. Unterschiedliche Einflusse bei der Schichterzeugung fuhren dabei zu Abweichungen von der Soll-Geometrie. Die vorliegenden Untersuchungen behandeln den Einfluss von Spurgeometrie, Spuruberlappung, Verfahrweg und Aufbaureihenfolge auf die entstehende Bauteilform. Die Teilung einer Lage in Rand- und Kernbereich ermoglicht einen konturangepassten Verfahrweg und eine Erhohung der Endformnahe innerhalb einer Ebene. Die Verwendung unterschiedlicher Spurgrosen bei der Bauteilerzeugung verdeutlicht die Moglichkeiten einer hohen Auftragsrate bei gleichzeitig hoher Formgenauigkeit. Bereits kleine Unterschiede beim Materialauftrag zwischen Kern- und Randbereichen, Start- und Endpunkten sowie in Bereichen des Richtungswechsels fuhren aufgrund von Fehlerfortpflanzung nachmehreren Lagen zu Abweichungen in der Aufbaurichtung. Kompensierungen mittels angepasster Baustrategien werden aufgezeigt und diskutiert. Die Nickelbasislegierung Inconel 718, die Titanlegierung Ti-6Al-4V sowie der austenitische Stahl 316L sind Bestandteil der vorliegenden Untersuchungen. Die gewonnenen Erkenntnisse verdeutlichen das Potenzial einer angepassten Aufbaustrategie zur reproduzierbaren Erzeugung von Bauteilen am Beispiel unterschiedlicher Korpergeometrien.