Laserstrahlschmelzen: Welche Bauteilfehler oft auftreten und warum

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Laserstrahlschmelzen: Welche Bauteilfehler oft auftreten und warum

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print
Im Zuge eines grenzüberschreitenden Forschungsprojektes untersuchten Forschende häufige Fehler- und Prozessabweichungen beim Laserstrahlschmelzen.
Laserstrahlschmelzen: Häufige Fehler und ihre Ursachen

Quelle: MarinaGrigorivna/shutterstock.com

  • Das Laserstrahlschmelzen ist ein additiver Fertigungsprozess, bei dem pulverförmige Materialien mittels Laser schichtweise zur gewünschten Geometrie verschmolzen werden.
  • Eine Reihe von Prozessabweichungen kann zu kritischen Bauteilfehlern führen.
  • Wie das geschieht und welche Prozessabweichungen für welche Fehler verantwortlich zeichnen, untersucht ein grenzüberschreitendes Forschungsprojekt.

Das Laserstrahlschmelzen (Laser Beam Melting, LBM) ist eine additive Fertigungstechnologie, bei der pulverförmige Materialien mithilfe eines Lasers schichtweise zu einer gewünschten Geometrie verschmolzen werden. Die Ergebnisqualität derartiger Prozesse ist von vielen komplexen Parametern abhängig, die bei Prozessabweichungen zu kritischen Bauteilfehlern führen können.

Additive Fertigungstechnologie Laserstrahlschmelzen

Im Zuge eines von den ecoplus-Clusterinitiativen Kunststoff und Mechatronik geleiteten COllective Research NETwork (CORNET) untersuchte ein österreichisch-deutsches Forschungsteam mögliche Prozessabweichungen während des LBM-Prozesses, sowie daraus resultierende Bauteilfehler. Das Team, bestehend aus Thomas Schlauf (FOTEC), Max Lutter-Günther (Fraunhofer IGCV) und Claudia Rosenkranz (Fraunhofer IGCV), ist Teil des AM 4 Industry-Projekts, in dem acht namhafte Forschungspartner und 51 Unternehmen aus Österreich, Deutschland und Belgien zwei Jahre an Konzepten für den erfolgreichen industriellen Einsatz additiver Fertigungsverfahren forschten.

Wie sich Prozessabweichungen auf die Bauteilqualität auswirken

Mithilfe einer beim Forschungs- und Technologietransfer Unternehmen FOTEC aufgestellten EOS M280-Laserschmelzanlage, analysierten die Experten systematisch die Auswirkungen unterschiedlichster Prozessabweichungen auf die Bauteilqualität. Das Team unterschied dabei zwischen Bauteil-, Material- und Baufehler, die durch eine der Hauptfehlerquellen Maschine, Material, Prozess oder Mensch verursacht werden. Als häufigste Fehlerarten im Bereich Bauteil- und Materialfehler wurden geometrische Abweichungen, unzureichende Oberflächenqualitäten, Haftfehler und Porosität identifiziert. Im Bereich Baufehler wurde zwischen automatischem Baustopp mit Abfall- oder intakten Teilen sowie manuellem Baustopp zur Verhinderung von Schweißspritzer bei Störungen im Schutzgasstrom unterschieden.

Zur Beurteilung dieser Fehler wurden im Anschluss Zugproben gedruckt, die nach ASTM E-8 parallel zur Prozessüberwachung getestet und in einem LBM-Additive Fertigung Fehlerkatalog verschriftlicht wurden. Der öffentlich zugängliche Fehlerkatalog soll industrielle Anwender bei der erfolgreichen Integration von 3D-Druck Produktionstechnologien unterstützen.

Die zusammenfassenden Projektergebnisse sowie der LBM-Additive Fertigung Fehlerkatalog finden sich auf der Website des Forschungsnetzwerks: www.am4industry.com

Forschungspartner:

Bildquelle: MarinaGrigorivna/shutterstock.com

Ecoplus und FOTEC sind engagierte Mitglieder der Technologieplattform AM-Austria: www.am-austria.com.

Erfahren sie hier mehr zum schnelleren Sintern mit Multilaser-Systemen.

Lesen Sie auch: „Additive Manufacturing Forum: Was den 3D-Druck sicherer macht„.

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
E-Mail
Share on print
Drucken

Ihre Meinung zum Artikel

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Andere Leser haben sich auch für die folgenden Artikel interessiert

In vier Wochen ist es soweit: Zwei Tage lang trifft sich die internationale und nationale Virtual Reality-Branche bei VR NOW Con & Award am 15. und 16. November in Potsdam und Berlin. Die englischsprachige Konferenz widmet sich den aktuellen Entwicklungen in der Virtual Reality-Branche und lässt Fachleute aus aller Welt zu Wort kommen.

Redaktionsbrief

Tragen Sie sich zu unserem Redaktions-Newsletter ein, um auf dem Laufenden zu bleiben.

Wir wollen immer besser werden!

Deshalb fragen wir SIE, was Sie wollen!

Nehmen Sie an unserer Umfrage teil, und helfen Sie uns noch besser zu werden!

zur Umfrage

Aktuelle Ausgabe

Topthema: Wettbewerbsfähiger und nachhaltiger durch Digitalisierung

Edge-Applikationen in der Antriebstechnik

Mehr erfahren

Tragen Sie sich jetzt kostenlos und unverbindlich ein, um keinen Artikel mehr zu verpassen!

* Jederzeit kündbar

Entdecken Sie weitere Magazine

Schön, dass Sie sich auch für weitere Fachmagazine unseres Verlages interessieren.

Unsere Fachtitel beleuchten viele Aspekte der Digitalen Transformation entlang der Wertschöpfungskette und sprechen damit unterschiedliche Leserzielgruppen an.