Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)

Analyse des Einflusses der Prozessparameter auf das Ermüdungsverhalten von additiv gefertigtem AlSi10Mg unter Berücksichtigung der Defekttoleranz des Werkstoffvolumens

Die additive Fertigung (engl. Additive Manufacturing – AM) bietet ein enormes Potential zur Herstellung komplexer, hochbeanspruchter Komponenten. Allerdings weisen additiv gefertigte Strukturen im Vergleich zu konventionell hergestellten Bauteilen eine große Anzahl an prozessinduzierten Defekten (z. B. Poren) und relativ hohe Oberflächenrauigkeiten auf, was zu mikrostrukturellen bzw. geometrischen Kerbwirkungen und folglich zu einer Reduktion der Ermüdungslebensdauer führt.

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (iMAD) der Einfluss der Prozessparameter auf die Ermüdungseigenschaften von mittels laserbasiertem Pulverbettverfahren (L-PBF) hergestelltem AlSi10Mg untersucht. Hierbei werden neben der prozessinduzierten Porosität und Oberflächentopographie, die aus dem additiven Fertigungsprozess resultierenden Werkstoffvolumeneigenschaften analysiert, wobei die Defekttoleranz des Werkstoffvolumens zentraler Untersuchungsgegenstand ist. Ziel ist es einen Zustand zu ermitteln, der neben einer geringeren Porosität bzw. Rauigkeit eine hohe Defekttoleranz aufweist. Es wird vermutet, dass dies aufgrund der nicht zu vermeidenden Kerbwirkungen in einer erhöhten Ermüdungsfestigkeit resultiert.

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