In dieser Arbeit geht es um Untersuchungen zur Recyclingfähigkeit von Stahlpulvern aus X1NiCrMoCu25-20-5 und C35 für die additive Fertigung mittels selektivem Laserstrahlschmelzen. Aufgrund hoher Rohstoffkosten für Pulverwerkstoffe ist das Recycling von überschüssigem Pulver von hohem Interesse. Um den Einfluss auf das Pulver und gebaute Teile zu bestimmen, wurden detaillierte Analysen bezüglich Pulvereigenschaften und mechanischer Kennwerten 3D-gedruckter Proben vorgenommen.
Der hochlegierte Pulverwerkstoff aus X1NiCrMoCu25-20-5 zeigt aufgrund seiner hohen Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit keine signifikante Änderung in seinen Eigenschaften durch Recycling. Selbst nach insgesamt zehn Recyclingschritten sind keine negativen Einflüsse auf Pulvereigenschaften und mechanische Kennwerte von Bauteilen erkennbar. Somit kann überschüssiges Pulver mehrfach gesiebt und zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit für den Prozess wiederverwendet werden
Mit dem Stahl C35 wurde erfolgreich ein wasserverdüster Pulverwerkstoff aus Baustahl für die additive Fertigung qualifiziert. Durch die schwache Oxidationsbeständigkeit ist der Werkstoff zwar nicht für das Pulverrecycling geeignet, stellt aufgrund der sehr geringen Herstellungskosten allerdings eine sehr wirtschaftliche Alternative zu teuren, gasverdüsten hochlegierten Stählen dar. Die beobachtete Sauerstoff- und Kohlenstoffreduktion während des Druckprozesses durch die Reaktion zu Kohlenstoffmonoxid und Entweichung in Form von Gasen bietet eine Perspektive zur gezielten Einsetzung dieses Effektes. So können schädliche Anteile an Sauerstoff im Werkstoff durch die Wasserverdüsung während des Druckprozesses minimiert werden. Dadurch ist die Herstellung nahezu dichter Teile mit guten mechanischen Eigenschaften möglich.
Aktualisiert: 2023-03-30
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Waren die additiven Fertigungsverfahren vor wenigen Jahren noch Zukunftsmusik, sind sie mittlerweile fest im Arbeitsalltag von produzierenden Unternehmen angekommen. Neue Fertigungsverfahren lassen neue Chancen in der betrieblichen Praxis entstehen - bergen aber auch Herausforderungen, wie beispielsweise in der Bewertung von Produkt- und Fertigungskosten.
Aktualisiert: 2023-03-16
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Das Druckfließläppen hat sich als Verfahren für die Nachbearbeitung von Bauteilen mit komplexen Geometrien etabliert. Bei schwer zu erreichenden Innenkonturen ist es oftmals alternativlos und Stand der Technik. Die vorliegende Arbeit zeigt am Beispiel additiv gefertigter Bauteile wie durch den Einsatz numerischer Strömungssimulationen der Aufwand für die Auslegung reduziert und die Effizienz des Prozesses signifikant erhöht werden kann.
Aktualisiert: 2022-09-21
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Beim Spritzgießen unterstützt eine konturnahe Werkzeugtemperierun den Wärmeaustausch. In dieser Arbeit wird das Selective Laser Melting zur endkonturnahen Fertigung von Formeinsätzen mit Temperierkanälen weiter entwickelt. Dabei werden die Stahlwerkstoffe X38CrMoV5-1 und X42Cr13 mit tatsächlichen Aufbauraten von 8 cm3/h verarbeitet. An Testgeometrien sind Zugfestigkeiten von 1580 MPa (54 HRC) gemessen. Für den Aufbau von komplexen Kühlkanälen werden Prozessführungen erarbeitet und angewendet. Beispiele industrieller Formeinsätze zeigen ein großes Potenzial auf.
Aktualisiert: 2021-07-10
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