Designoptimierung für das Selektive Schmelz Dispergieren (SSD) anhand metallographischer Untersuchungen additiv gefertigter Proben aus Stahlqualität 316L

PM Artikel

01.01.2025

S. F. Noller, A. Pfennig und M. Dahlmeyer

Materialographie

Additive Fertigung

Stahl und Metalle

mikrostrukturelle Analysen

316L Stahl

Selektives Schmelz Dispergieren

Laserprozessparameter

Prozessoptimierung

Metallographische Untersuchung

In der vorliegenden Arbeit wird ein eigens gebauter experimenteller Aufbau zur Untersuchung des neuartigen additiven Prozesses Selectives Schmelz Dispergieren (SSD), einem Directed Energy Deposition (DED) Prozess, genutzt. Hierzu wurden 316L-Proben mit 316L-Pulver unter Lasereinwirkung additiv bearbeitet. Variiert wurden hierbei die Laserleistung, die Pulswiederholfrequenz und die Vorschubgeschwindigkeit. Die so erzeugten Proben bzw. Schweißnähte wurden anschließend auf die vorliegenden Rauigkeiten Ra und Rz, sowie der Breite der Schweißnaht, der geometrischen Gestalt (und somit auch der Höhe) der Schweißnaht und der Mikrostruktur untersucht. Dabei konnte ein Zusammenhang zwischen eingebrachter Energie und entstandener Schweißnahtbreite festgestellt werden. Auch wurden geringe Rauigkeitswerte im Bereich des Feingusses festgestellt. Die vorhandenen Schweißnahtgeometrien (Querschnitt) lieferten je Stichprobe keine konsitenten und somit auswertbaren Ergebnisse. Hierdurch wurde jedoch festgestellt, dass anders als vermutet bisher noch kein Material mit dem experimentellen Aufbau additiv aufgebaut werden konnte. Nach einer Analyse des Gesamtsystems wurde festgestellt, dass die Anordnung der Teilsysteme des experimentellen Aufbaus verändert werden müssen, um zukünftig Material aufbauen zu können. Der erfolgreiche Umbau wurde durch einen Versuch belegt.

Zitieren Sie diesen Artikel

Noller, S. F., Pfennig, A. and Dahlmeyer, M.. "Optimizing the design of the selective melt dispersion (SMD) process based on metallographic investigations of additively manufactured 316L steel samples" https://doi.org/10.1515/pm-2024-0093 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 62, no. 1, 2024, pp. 4-18

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