Abstract
Das Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (HLA) stellt einen innovativen Ansatz zur additiven Fertigung metallischer Werkstoffe dar. Durch deutlich erhöhte Auftragsraten im Vergleich zu herkömmlichen additiven Verfahren, wie etwa dem Pulverbettverfahren, wird die Produktivität gesteigert und somit ein wirtschaftlicher Einsatz der additiven Fertigung realisiert. Aufgrund des derzeit niedrigen Technologie-Reifegrads des HLA-Verfahrens gibt es jedoch noch wenig erprobte Werkstoffe. Der Edelstahl 17-4 PH stellt aufgrund seiner Kombination aus Korrosionsbeständigkeit, mechanischer Festigkeit und Härte einen industriell verbreiteten Werkstoff dar, für den in dieser Studie geeignete Parameter in Bezug auf das HLA-Verfahren ermittelt wurden.
Abstract
High-speed laser directed energy deposition (HS L-DED) represents an innovative approach to additive manufacturing of metals. By significantly increasing the deposition rates compared to conventional processes, such as the powder bed process, productivity can be increased and thus the barrier to the economic use of additive manufacturing can be overcome. Due to the low level of technological maturity of the HS L-DED process, there are only a few materials that have been used so far. Due to its combination of corrosion resistance, mechanical strength and hardness, 17 – 4 PH stainless steel is an industrially used material for which appropriate parameters for the HLA process were determined within this study.
Hinweis
Die Nennung von Herstellern in diesem Beitrag erfolgt aus Gründen der Vollständigkeit und bedeutet nicht, dass die angegebenen Produkte von den genannten Firmen gesponsert wurden, oder dass die angegebenen Produkte die bestmögliche Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall darstellen.
About the authors
Jacques Platz, M. Sc., geb. 1995, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit Juni 2021 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am FBK.
Marc Schmidt, M. Sc., geb. 1994, studierte Materialwissenschaften und Werkstofftechnik an der Universität des Saarlandes. Seit Mai 2020 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am FBK.
Kevin Gutzeit, M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit September 2019 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am FBK.
PD Dr.-Ing. habil. Benjamin Kirsch, geb. 1981, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit 2008 ist er Mitarbeiter am FBK und dort seit 2012 Oberingenieur für den Bereich Fertigungstechnologie.
Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich, geb. 1964, studierte Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Produktionstechnik an der Leibniz-Universität Hannover und der Colorado State University. Seit 2002 leitet er den Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK) an der TU Kaiserslautern.
Danksagung
Das Vorhaben „Anwendungszentrum für additive Fertigung mit Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen“ wird von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und dem Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau des Landes Rheinland-Pfalz gefördert.
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