Einfluss der mechanischen Randschichtbearbeitung durch Festwalzen auf die Schwingfestigkeit von schweißtechnisch additiv gefertigten Aluminiumkörpern

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Breidenstein; Professor Dr.-Ing. Jonas Hensel
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522242423

Additive Fertigungsverfahren mit pulver- und drahtförmigen Ausgangswerkstoffen werden in der Industrie immer verbreiteter, da die additive Fertigung Werkstoff einsparen kann und einen hohe Gestaltungsfreiheit der Bauteile erlaubt. Dabei ermöglichen drahtbasierte Verfahren hohe Aufbauraten bei einfacher Handhabung der Ausgangswerkstoffe. Diese drahtbasierte Fertigung führt jedoch zu hohen Gestaltabweichungen, sodass eine anschließende spanende Bearbeitung der Endkontur oder einzelner Funktionsflächen notwendig ist. Um die Kenntnis der Wechselwirkung zwischen Schweißprozess, Zusatzwerkstoff, Wärmebehandlung und spanender Bearbeitung sowie deren Einfluss auf die Randzoneneigenschaften der Bauteile zu erweitern muss die gesamte Prozesskette betrachtet werden. Hierzu werden nach jedem Prozessschritt die Zustände mittels Eigenspannungsmessung, Topographiemessung, Mikroindentierung, Computertomographie charakterisiert und digitalisiert, um parallel zu den empirischen Untersuchungen numerische Modell aus den Messdaten zu generieren. Abschließend werden die mechanisch-technologischen Bauteileigenschaften nach den einzelnen Prozessschritten der additiv-subtraktiven Prozesskette und deren Einfluss auf die Schwingfestigkeit simulativ und experimentell untersucht. Auf Grundlage der Erkenntnisse können die Einflüsse der einzelnen Prozessschritte auf die Schwingfestigkeit abgeschätzt werden. Die Originalität des Vorhabens zeichnet sich durch die Erweiterung der Kenntnisse der Wirkmechanismen der einzelnen Schritte während der additiv-subtraktiven Prozesskette auf die Randzoneneigenschaften der Bauteile aus.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena