Die additive Fertigung (AM) ermöglicht eine enorme Designfreiheit, aufgrund derer an die Beanspruchung angepasste Bauteilgeometrien realisierbar sind. Darüber hinaus können die lokal vorliegende Werkstoffzusammensetzung und hierdurch die Eigenschaften im AM-Prozess gradiert werden. Um derartige Bauteile auslegen zu können, ist ein Verständnis zwischen Gradierung und den resultierenden mechanischen Eigenschaften unabdingbar. Zudem ist bei komplexen Anwendungen eine Betrachtung weiterer Eigenschaften (z. B. el. oder magnetisch) erforderlich.

Herkömmliche Messmethoden zielen meist auf eine integrale Bestimmung der Materialeigenschaften (z. B. Messstrecke einer Zugprobe) ab, wobei weitestgehend homogene Eigenschaftsverteilungen angenommen werden. Dies ist bei gradierten Strukturen mit lokal variierenden Eigenschaften nicht mehr zielführend.

Dementsprechend wurden in dieser Arbeit Messmethoden zur lokalen Eigenschaftsermittlung entwickelt bzw. ertüchtigt. Hierzu wurden zunächst monolithische, mittels WAAM (Wire and Arc Additive Manufacturing) gefertigte Proben aus 316L bzw. 17-4PH untersucht. Neben etablierter, digitaler Bildkorrelation erfolgten lokale Bestimmungen des magnetischen Phasenanteils mittels Feritscope sowie segmentweise Messungen des el. Widerstands an einem hierzu entwickelten Prüfstand.

In Zug- und Ermüdungsversuchen wurden die Proben bis zu definierten Dehnungen bzw. Lastspielzahlen beansprucht und anschließend lokal charakterisiert, um beanspruchungsbedingte Eigenschaftsänderungen zu untersuchen. Hierbei zeigten sich Korrelationen zwischen den Messgrößen, wobei u. a. in Übereinstimmung zu den mechanischen Eigenschaften eine Abhängigkeit der el. und magnetischen Eigenschaften von der Aufbaurichtung im WAAM-Prozess festgestellt wurde.

Folglich konnten die verwendeten Messmethoden in den Untersuchungen an monolithisch aufgebauten Proben validiert werden und werden aktuell für die Analyse von Strukturen, die gradiert aus einer Kombination aus 316L und 17-4PH bestehen, genutzt.