Anlage zum selektiven Laserschmelzen

• Subject Area: Materials Engineering
• Term: Funded in 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 346979276

Am Institut für Werkstofftechnik, Fachgebiet Metallische Werkstoffe soll der Forschungsschwerpunkt Prozess-Mikrostruktur-Eigenschaftswechselwirkungen in der additiven Fertigung gestärkt werden. Im Fachgebiet ist bereits eine Anlage zum selektiven Elektronenstrahlschmelzen vorhanden. Über die zu beschaffende Anlage sollen in ähnlicher Weise endkonturnahe Bauteile im Pulverbett herstellbar sein. Die Strahlquelle sowie die Prozessbedingungen sollen sich jedoch vom Elektronenstrahlprozess unterscheiden, um gerade den Einfluss auf die mikrostrukturelle Entwicklung sowie die resultierenden mechanischen Eigenschaften zu erforschen. Es muss die Möglichkeit bestehen, den Bauraum an die verfügbaren Pulvermengen und Bauteilgrößen anzupassen und unter Schutzgas zu bauen. Zur gezielten Nutzung von prozessinduzierten Eigenspannungen soll die Anlage mit einer Bauraumheizung ausgestattet sein, die Temperaturen bis zu mindestens 500 °C erlaubt. Die Herstellung lastoptimierter, materialeffizienter und somit leichtbauender filigraner Gitterstrukturen ist nur über den Einsatz einer Laserquelle mit Gauß-Strahlprofil möglich. Gleichzeitig muss in der Anlage jedoch ein Laser hoher Leistungsklasse mit Top-Hat-Profil vorhanden sein um ein direktes Mikrostrukturdesign in großvolumigen Bauteilen zu ermöglichen. Zur Herstellung mikrostrukturell gradierter Proben muss uneingeschränkt zwischen den beiden Laserquellen im Bauprozess geschaltet werden können.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Anlage zum selektiven Laserschmelzen
• Instrumentation Group: 5740 Laser in der Fertigung
• Applicant Institution: Universität Kassel
• Leader: Professor Dr.-Ing. Thomas Niendorf