Selective Laser Melting von Aluminiumgusslegierungen

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1. Verfasser: Buchbinder, Damien (VerfasserIn)
Format: Abschlussarbeit Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Aachen Shaker 2013
Schriftenreihe:Berichte aus der Lasertechnik
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adam_text 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER TECHNIK 3 2.1 NICHTGENERATIVE, UMSCHMELZENDE VERFAHREN 3 2.1.1 SCHNELLE ERSTARRUNG 3 2.2 GENERATIVE VERFAHREN MIT LOKALER WERKSTOFFZUFUHR 6 2.3 PULVERBETTBASIERTE GENERATIVE VERFAHREN 8 2.3.1 SELECTIVE LASER MELTING 8 2.3.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON SLM PROBEKOERPERN 9 2.3.3 SLM VON ALUMINIUMLEGIERUNGEN UND DEREN EIGENSCHAFTEN 13 2.3.4 EIGENSPANNUNGEN UND VERZUG VON SLM BAUTEILEN 18 3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 20 3.1 GRUNDLAGENUNTERSUCHUNGEN 23 3.1.1 PROZESSENTWICKLUNG 23 3.1.2 PROZESSENTWICKLUNG ZUR REDUZIERUNG DES VERZUGS 23 3.1.3 UNTERSUCHUNG DER TEMPERATURVERTEILUNG IN SLM BAUTEILEN BEI VERWENDUNG EINER VORWAERMUNG 24 3.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 24 3.3 ANWENDUNGSERPROBUNG 25 4 ANLAGENTECHNIK 26 5 GRUNDLAGENUNTERSUCHUNGEN 30 5.1 EINFLUSS VON LASERLEISTUNG UND SCANGESCHWINDIGKEIT (BIS 240 W, TOP HAT LDV) 32 5.1.1 EINFLUSS DES SPURABSTANDES 36 5.1.2 EINFLUSS DER KORNFRAKTION 37 5.2 EINFLUSS VON LASERLEISTUNG UND SCANGESCHWINDIGKEIT (BIS 960 W, GAUSS LDV) 39 5.3 EINFLUSS DER VORWAERMUNG 44 5.4 SCHMELZSPURGEOMETRIE 54 5.5 ZUSAMMENFASSUNG PROZESSFENSTER 59 5.6 ERSTARRUNGSBEDINGUNGEN, GEFUEGE, TEXTUR UND HAERTE 60 5.6.1 VORGEHENSWEISE 60 5.6.2 MODELLTHEORETISCHE BERECHNUNG DER ERSTARRUNGSBEDINGUNGEN 61 5.6.3 GEFUEGE 70 5.6.4 KORNGROESSE, -ORIENTIERUNGEN UND -GRENZEN, TEXTUR 78 HTTP://D-NB.INFO/1044723041 5.6.5 HAERTE 86 5.7 THERMOPHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 92 5.8 VERZUG DURCH THERMISCH INDUZIERTE EIGENSPANNUNGEN [98] 95 5.8.1 ENTSTEHUNG VON VERZUEGEN DURCH THERMISCH INDUZIERTE EIGENSPANNUNGEN BEIM SLM 96 5.8.2 VORGEHENSWEISE DER UNTERSUCHUNG 98 5.8.3 DEFEKTE 101 5.8.4 VERZUG OHNE VORWAERMUNG 103 5.8.5 VERZUG IN ABHAENGIGKEIT DER VORWAERMTEMPERATUR 104 5.8.6 FAZIT 106 5.9 TEMPERATURVERTEILUNG IM SLM PROZESS BEI VERWENDUNG EINER VORWAERMUNG 106 6 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 113 6.1 STATISCHE KENNWERTE 113 6.1.1 TESTGEOMETRIEN FUER DEN QUASISTATISCHEN ZUGVERSUCH 114 6.1.2 EINFLUSS DER SCANGESCHWINDIGKEIT, AUFBAURICHTUNG UND LEISTUNGSDICHTEVERTEILUNG 114 6.1.3 EINFLUSS DER VORWAERMUNG 126 6.1.4 EINFLUSS EINER T6-WAERMEBEHANDLUNG (ALSR 10MG) 128 6.1.5 EINFLUSS DER OBERFLAECHENQUALITAET UND DES SCHUTZGASES 131 6.1.6 FAZIT 131 6.2 DYNAMISCHE KENNWERTE 134 6.2.1 TESTGEOMETRIEN FUER DEN DAUERSCHWINGVERSUCH 134 6.2.2 EINFLUSS DER SCANGESCHWINDIGKEIT, AUFBAURICHTUNG, VORWAERMUNG UND T6-WB 134 7 ANWENDUNGSERPROBUNG 139 7.1 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 139 7.1.1 LANGZEITTEST 141 7.1.2 WIRTSCHAFTLICHKEIT (FUNKTIONSPROTOTYPEN FUER GROSSSERIENVENTILE) 141 7.2 FAHRZEUGTECHNIK 142 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 145 9 LITERATURVERZEICHNIS 151 10 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 167 A ANHANG I A. 1 VERWENDETE WERKSTOFFE I A.1.1 ALUMINIUMDRUCKGUSSLEGIERUNGEN I A.1.2 AISI 10MG I A.1.3 AISI9CU3 I A.1.4 PULVERELEMENTEANALYSE, CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG, KORNGROESSENVERTEILUNG II A.1.5 ABSORPTION AN DEN PULVERWERKSTOFFEN II A.1.6 CHEMISCHE ELEMENTEANALYSE AN SLM TESTKOERPERN (EDX UND ESMA ANALYSEN IM QUERSCHLIFF) V A.1.7 THERMOPHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN DER VERWENDETEN WERKSTOFFE XII A.2 SCANSTRATEGIE/BELICHTUNGSSTRATEGIE XII A.3 LEISTUNGSDICHTEVERTEILUNG UND KAUSTIK DER VERWENDETEN ANLAGEN XIII A.3.1 TRUMAFORM LF250/130 (ANLAGE 1) XIII A.3.2 LABORANLAGE (ANLAGE 2) XIII A.3.3 EOSSINT M270 (ANLAGE 3) XV A.4 MODELLTHEORETISCHE BERECHNUNG XVII A.5 EBSD ANALYSE XVIII A.6 GRUNDLAGEN DER SCHRUMPFUNG UND WARMFESTIGKEITEN FUER AISI 10MG XIX A.7 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN XXI A.7.1 NORMGEOMETRIE UND METALLOGRAPHISCHE ANALYSE DER TESTGEOMETRIEN XXI A.7.2 EINFLUSS DER OBERFLAECHENRAUHEIT AUF DIE STATISCHEN KENNWERTE XXIV A.7.3 EINFLUSS DER SCANVEKTORORIENTIERUNG ZUR BELASTUNGSRICHTUNG XXV A.7.4 EINFLUSS DES SCHUTZGASES XXVI A.8 VERFESTIGUNG VON ALUMINIUMLEGIERUNGEN XXVII A.8.1 AUSSCHEIDUNGSHAERTUNG MITTELS T6- WAERMEBEHANDLUNG XXVII A.8.2 VORGAENGE UND WIRKMECHANISMEN BEIM AUSLAGERN XXVIII
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