RWTH Aachen University
Neue, anwendungsspezifische Werkstoffe gewinnen in der Additiven Fertigung von hochbelasteten Bauteilen zunehmend an Bedeutung. Die Anzahl maßgeschneiderter Werkstoffe, die AM-typische Prozessbedingungen wie große Abkühlraten gezielt nutzen, ist noch sehr begrenzt. Das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) birgt das Potential, schnell und ressourceneffizient neue Werkstoffsysteme zu untersuchen. So kann etwa aufgrund der lokalen Pulverzufuhr die Legierungszusammensetzung innerhalb weniger Sekunden gewechselt werden sowie Abkühlbedingungen über einen weiten Bereich durch eine Anpassung der Prozessparameter variiert werden.
Stand heute sind die genauen Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern im EHLA (bspw. Laserleistung, Prozessgeschwindigkeit, Pulvermassestrom und Gasströme) und Erstarrungsbedingungen/mikrostrukturellen Größen sowie mechanischen Eigenschaften nicht bekannt. Um den EHLA-Prozess für die Legierungsentwicklung einer Bandbreite an schmelzebasierten Fertigungsprozessen nutzen zu können, müssen diese Korrelationen ermittelt werden.
In dieser Arbeit werden die ersten Erkenntnisse zu den Haupteinflussfaktoren des EHLA-Prozesses auf mikrostrukturelle Größen dargestellt und erste Ausblicke auf weitere Prozesseinflüsse gegeben. Besonders im Fokus steht dabei auch die chemische Zusammensetzung des verarbeiteten Werkstoffs.
Abstract
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