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In-Situ-Wärmebehandlung von Gitterstrukturen im L-PBF-Verfahren

  • Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse der mechanischen Eigenschaften von Gitterstrukturen. Die Gitterstrukturen werden aus einem niedrig legierten Stahl und mit Hilfe des L-PBF-Verfahrens gefertigt. Ein Teil der Gitterstrukturen wird im Prozess durch eine Doppelbelichtung wärmebehandelt. In einer weiteren Versuchsreihe wird die in-Situ-Wärmebehandlung nur lokal an Strebenelementen angewandt.Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse der mechanischen Eigenschaften von Gitterstrukturen. Die Gitterstrukturen werden aus einem niedrig legierten Stahl und mit Hilfe des L-PBF-Verfahrens gefertigt. Ein Teil der Gitterstrukturen wird im Prozess durch eine Doppelbelichtung wärmebehandelt. In einer weiteren Versuchsreihe wird die in-Situ-Wärmebehandlung nur lokal an Strebenelementen angewandt. Die Werkstoffeigenschaften der Gitterelemente werden durch die Methoden Dichtemessung und Härteprüfung charakterisiert sowie mit Hilfe der Elektronenrückstreubeugung metallografische untersucht. In dem Versuchsspektrum werden die Strebenwinkel, von 35° bis 60° und die Strebendurchmesser von 0,5 mm bis 2,25 mm variiert. Hierbei wird untersucht, ob sich die Werkstoffeigenschaften verändern. In dieser Arbeit wird eine relative Dichte von über 99,7 % bei den Gitterstrukturen erreicht. Im Vergleich zu den einfachbelichteten Gitterelementen wird durch die in-Situ-Wärmebehandlung die Makrohärte signifikant gesteigert. Im Versuchsspektrum werden durch die Variation der Geometrie keine signifikanten Veränderungen der Makrohärte und der Mikrotextur des Gefüges festgestellt. Im Randbereich der Streben wird eine Reduzierung der Härte von bis zu 250 HV0,1 beobachtet. Eine messbare Veränderung der Mikrotextur ergibt sich nicht. Als Grund sind Anlasseffekte wahrscheinlich, welche bei der metallografischen Untersuchung im Randbereich festgestellt werden.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Bachelor Thesis
Title (German):In-Situ-Wärmebehandlung von Gitterstrukturen im L-PBF-Verfahren
Author:Michael Steiert
Advisor:Aron Pfaff, Thomas Seifert
Year of Publication:2022
Granting Institution:Hochschule Offenburg
Page Number:89
Language:German
Institutes:Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)
Institutes:Abschlussarbeiten / Bachelor-Studiengänge / MA
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
GND Keyword:Rapid Prototyping
Tag:Additive Fertigung; Gitterstruktur; In-Situ-Wärmebehandlung; L-PBF-Verfahren
Open Access: Closed 
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International