3D-Drucker in Laserschmelztechnologie (Metall)

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 558546412

Mittels der flexiblen Anlage zum selektiven Laserschmelzen (engl. Laser Powder Bed Fusion ,PBF-LB/M) lassen sich sowohl grundlegende prozesstechnische als auch werkstoffwissenschaftliche Fragestellung im Bereich der laser-, pulverbettbasierten additiven Fertigung metallischer Komponenten adressieren. Einerseits wird die Anlage für Fragstellungen im Bereich der Produktionstechnik und des Rapid Prototypings eingesetzt. Hierzu zählen das Verständnis von Strahlführungskonzepten, Entwicklung von Eigenspannungen, Reproduzierbarkeit, Prozessstrategien hinsichtlich des Wärmehaushalts sowie das Umsetzen neuer geometrischer Auslegungen, z.B. von oberflächen-/strömungsoptimierten Turbinenschaufeln mit innovativen internen Kühlkanälen. Andererseits werden sowohl separat als auch in Verbindung mit Produktionstechnik und Komponentendesign werkstoffwissenschaftliche Fragestellungen adressiert. Dieser Bereich umfasst die additive Verarbeitung neuer, zuvor eigens mittels computergestützter Methoden designter Legierungen und bereits etablierter, kommerziell verfügbarer Pulverwerkstoffe. Im Fokus steht dabei das grundlegende Verständnis für die während der additiven Fertigung ablaufenden Phasentransformationen (insbesondere flüssig-fest bei der Erstarrung sowie fest-fest bei der Abkühlung und nachgeschalteten Wärmebehandlung). Über das gewonnene Verständnis sollen offene Mechanismen (z.B. im Bereich der Rissentstehung in schwer und nicht-schweißbaren Legierungen) aufgeklärt und für das Werkstoffdesign genutzt werden. Durch das flexible Anlagenkonzept (u.a. Bauraumverkleinerung, Substratplattenheizung, leistungsfähiger Laser) können vielfältige metallische Werkstoffe und Werkstoffverbunde verarbeitet und untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Anlage zum selektiven Laserschmelzen metallischer Werkstoffe
• Gerätegruppe: 5740 Laser in der Fertigung
• Antragstellende Institution: Technische Universität Berlin
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Christian Haase