Homogene Materialeigenschaften für PBF-EB-Bauteile (T07#)

• Fachliche Zuordnung: Fügetechnik und Trenntechnik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61375930

Das selektive Elektronenstrahlschmelzen (PBF-EB) ermöglicht bereits heute die fehlerfreie Herstellung kom-plexer Bauteile aus Hochleistungswerkstoffen. Die weltweit eingesetzten Prozessstrategien basieren dabei nahezu ausschließlich auf dem linienbasierten Schmelzen des Materials. Dies resultiert in einer Vorzugsori-entierung bei der Erstarrung und inhomogenen Materialeigenschaften. Für viele Bauteile ist Homogenität jedoch essentiell, um einen bestimmten Einsatzzweck zu erfüllen. Neueste Experimente zeigen, dass durch Punktbelichtung die Homogenität verbessert werden kann. Das Ziel dieses Transferprojekts ist es, erstmalig ein Grundlagenverständnis für die punkt-basierte Material-Strahl-Interaktion im PBF-EB Prozess zu erlangen, um darauf aufbauend geeignete Prozessstrategien für die reproduzierbare Fertigung beliebig komplexer Bauteile mit homogenen Materialeigenschaften abzuleiten. Hierfür werden sowohl einzelne Belichtungspunkte als auch deren Einfluss aufeinander in Abhängigkeit des Belichtungsmusters und verschiedener Prozessparameter, wie z.B. der Rückkehrzeit, betrachtet. Weiterhin wird ein graphbasierter Algorithmus zur Ableitung einer Belichtungsreihenfolge für fehlerfreie Bauteile mit homogenen Eigenschaften entwickelt, der abschließend anhand eines komplexen Bauteils demonstriert wird.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 814: Additive Fertigung
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Unternehmen: pro-beam GmbH & Co. KGaA
• Teilprojektleiter: Dr.-Ing. Matthias Markl