Anlage zum pulverbettbasierten Metallschmelzen mittels Laserstrahl

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555100690

Gegenstand des vorliegenden Antrages ist eine Laboranlage zum pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen von Metallen (engl. Powder Bed Fusion of Metals using a Laser Beam, PBF-LB/M). Das übergeordnete Ziel besteht in der Schaffung der anlagentechnischen Voraussetzungen zur Herstellung von Probenkörpern aus Metallpulver mittels PBF-LB/M unter Anwendung variabler Prozessrandbedingungen sowie mit einer individuellen Anlagenausstattung zur Beantwortung grundlegender werkstofftechnischer und werkstoffwissenschaftlicher Fragestellungen. Bei der hier beantragten PBF-LB/M-Anlage handelt es sich um ein Fertigungssystem auf aktuellem Entwicklungsstand, das sich in die am Standort bereits vorhandene Prozesskette der Additiven Fertigung (engl. Additive Manufacturing, AM) einfügt und somit eine ganzheitliche Betrachtung der AM-Prozesskette ermöglicht. So verfügt die Anlage neben einem leistungsfähigen Faserlaser über eine optimierte Schutzgasführung innerhalb der Prozesskammer, die die Herstellung defektarmer Proben und eine hohe Reproduzierbarkeit gewährleisten. Darüber hinaus bietet das beantragte System eine Vielzahl von Möglichkeiten, direkten Einfluss auf den Fertigungsprozess zu nehmen und damit eine Betrachtung der Zusammenhänge zwischen Prozess und werkstoffseitigen Gefügebildungsprozessen vorzunehmen. In diesem Zusammenhang sind vor allem die Variationsmöglichkeiten der Laserstrahlführung, der Laserleistung und des Laserstrahlprofils sowie der Einsatz einer Bauplattformvorwärmung auf Temperaturen von bis zu 500 °C zu nennen. Mit Hilfe dieser Variationsmöglichkeiten sollen zukünftig ein tieferes Verständnis der komplexen Laser-Material-Atmosphäre-Wechselwirkungen und der davon abhängigen Gefügebildungsprozesse im Werkstoff ermöglicht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Anlage zum pulverbettbasierten Metall-schmelzen mittels Laserstrahl
• Gerätegruppe: 5740 Laser in der Fertigung
• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Sebastian Weber