59. Metallographie-Tagung 2025 - Materialographie
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Gefüge, mechanische Eigenschaften und geometrische Abweichungen von additiv hergestellten Gitterstrukturen
AP

Prof. Dr.-Ing. Anja Pfennig

Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin - HTW

Pfennig, A. (V)¹; Sommer, K.¹; Heiler, R.¹; Sammler, F.¹
¹Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin

Die additive Fertigung mittels Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ermöglicht die Herstellung komplexer Leichtbaustrukturen, u.a. durch die Integration feiner, dreidimensionaler Gitterstrukturen. Diese Strukturen bieten nicht nur Vorteile für Leichtbau-Konstruktionen, sondern finden auch Anwendung als temporäre Stützstrukturen bei der Fertigung von Überhängen. Aufgrund prozessbedingter Einflüsse, wie Wärmestau und eingeschränkter Wärmeableitung, treten jedoch lokale Gefügeänderungen sowie geometrische Abweichungen auf, die sich auf die mechanischen Eigenschaften auswirken.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine LPBF-Gitterstruktur aus der Nickelbasislegierung IN718 untersucht. Im Fokus steht die Analyse der Gefüge-Inhomogenitäten, der mechanischen Eigenschaften sowie der geometrischen Abweichungen innerhalb einer Einheitszelle der Gitterstruktur sowie deren Verteilung über die gesamte Probe. Des Weiteren wird die Korrelation zwischen diesen Ergebnissen hergestellt. Die eingesetzten metallographischen Methoden beinhalten metallographische Präparation, Lichtmikroskopie und Härteprüfung.
Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Geometrie, Gefüge und mechanischen Eigenschaften in additiv gefertigten Gitterstrukturen. Sie unterstützen eine gezieltere Auslegung von LPBF-Prozessen und CAD-Modellen für Topologie-optimierte Leichtbauteile sowie von Stützstrukturen mit Blick auf ihre Nachbearbeitung.

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