RWTH Aachen University
Bei der additiven Fertigung (AM) von Metallen besteht ein immer größerer Bedarf an angepassten Legierungen, die Prozessbesonderheiten wie die hohen Abkühlungsraten (bis zu 107 K/s) ausnutzen. Das volle Potential der AM-Technologien kann mit herkömmlichen Werkstoffen nicht ausgeschöpft werden, da diese oft nur begrenzt oder gar nicht verarbeitbar sind, bspw. wegen Rissbildung aufgrund von thermischen Gradienten [1]. Traditionell ist die Legierungsentwicklung ein iterativer, zeit- und ressourcenaufwändiger Prozess des Legierens, Schmelzens, Gießens und Testens der Legierung. Da die meisten Metall-AM-Prozesse wie das Powder Bed Fusion with laser beam (PBF-LB) vorlegierte Pulver verwenden, folgt mit der Pulververdüsung ein weiterer, energieintensiver Prozessschritt.
Methoden des sogenannten Integrated Computational Materials Engineering (ICME) können zur Unterstützung der Legierungsentwicklung eingesetzt werden, allerdings sind die Simulationen sehr komplex und müssen experimentell validiert werden [4]. Im Rahmen der experimentellen Legierungsentwicklung müssen sowohl die Erstarrungsbedingungen (Abkühlrate, Temperaturgradient, Erstarrungsgeschwindigkeit) als auch die chemische Zusammensetzung kontrolliert werden. Zudem müssen die Erstarrungsbedingungen denen des Prozesses entsprechen, mit dem die Legierung schließlich verarbeitet wird. Einige Arbeiten haben die Anwendbarkeit von Pulvermischungen für die Legierungsentwicklung im PBF-LB gezeigt: Die Zusammensetzung des Rohmaterials kann somit schnell von einem Fertigungsprozess zum nächsten angepasst werden. Allerdings bleibt ein großer Teil der Pulvermischung ungenutzt und es kann nur eine Zusammensetzung pro Prozess getestet werden. [3]
Abstract
Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.
Poster
Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.
© 2026