Philipp Wittke charakterisiert spanlos gefertigte Innengewinde aus den Aluminium- und Magnesiumlegierungen AlSi10Mg, AZ31 und AZ91. Neben der Entwicklung einer zerstörungsfreien Methode zur Beurteilung der Gewindequalität werden vom Autor grundlagenorientierte Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametervariationen während der Gewindefertigung auf die Mikrostrukturen und somit auf die quasistatischen und zyklischen Eigenschaften der Innengewinde zu ermitteln. In diesem Zuge werden Strategien zur Abkürzung der Versuchszeiten für zyklische Untersuchungen entwickelt, bei denen mittels anwendungsoptimierter Sensorik charakteristische Kennwerte zur Lebensdauervorhersage ermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das selektive Laserstrahlschmelzen gehört zu den additiven Fertigungsverfahren und ist in die Gruppe der Urformverfahren einzuordnen. Die additiven Fertigungsverfahren bieten im Vergleich zu konventionellen Methoden einzigartige Möglichkeiten in der Herstellung komplexer, dreidimensionaler Bauteile. Durch den schichtweisen Aufbau der Bauteile ist eine endkonturnahe Fertigung in einem Fertigungsschritt möglich, womit eine aufwendige, mechanische Nachbearbeitung entfällt. Gleichzeitig ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich Leichtbaukonstruktion, Funktionsintegration oder einem hohen Grad an Materialausnutzung. Die laserstrahlgeschmolzenen Werkstoffstrukturen metallischer Werkstoffe und damit ihre mechanischen Eigenschaften können mit einer nachfolgenden Wärmebehandlung, wie z. B. dem Spannungsarmglühen, dem Härten und Anlassen von Stählen oder dem Ausscheidungshärten von Aluminiumlegierungen, gezielt beeinflusst werden. Allgemeine Richtlinien, speziell für die Wärmebehandlung laserstrahlgeschmolzener, metallischer Bauteile, existieren bislang nicht oder werden aus dem Stand der Technik für den konventionell hergestellten Werkstoff abgeleitet. Das Gefüge von laserstrahlgeschmolzenem Werkstoff unterscheidet sich jedoch deutlich von konventionell hergestelltem Material. Dies wiederum hat einen signifikanten Einfluss auf den Erfolg einer Wärmebehandlung. Für additiv gefertigte Bauteile aus der Aluminiumgusslegierung AlSi10Mg und dem ausscheidungshärtenden Stahl X5CrNiCuNb16-4 wurden in der vorliegenden Arbeit mit Hilfe systematischer Experimente spezifische, auf das laserstrahlgeschmolzene Gefüge zugeschnittene Wärmebehandlungsparameter entwickelt.
Aktualisiert: 2021-04-22
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Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf dem Bereich des Pulverwerkstoffes, der Prozessgasatmosphäre und der zielgerichteten Wärmebehandlung des generierten Materials von Aluminium-Silizium-Legierungen. Die charakteristischen Eigenschaften und die jeweilige Qualität des Metallpulvers stehen im Zentrum der Untersuchungen, um gleichbleibende und reproduzierbare mechanische Eigenschaften im aufgebauten Körper zu gewährleisten.
Unter dem Gesichtspunkt der Laser-Strahlschmelzprozesskette wurden im Rahmen der Untersuchung die folgenden Zielsetzungen bearbeitet:
• Untersuchung der Pulverausgangswerkstoffe und der damit verbundenen Qualität – hinsichtlich der Abweichungen in der Reproduzierbarkeit und der Einfluss auf die generierten mechanischen Eigenschaften.
• Untersuchung der Beeinflussung durch die Prozessgasqualität im Bauraum der Laser-Strahlschmelzprozesskammer auf die aufgebaute Materialqualität – hinsichtlich der Abweichungen in Reproduzierbarkeit und der erzeugten mechanischen Eigenschaften.
• Untersuchungen zur Erarbeitung einer optimierten Wärmebehandlung für durch den Laser-Strahlschmelzprozess generiertes Material.
Aktualisiert: 2020-07-07
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Philipp Wittke charakterisiert spanlos gefertigte Innengewinde aus den Aluminium- und Magnesiumlegierungen AlSi10Mg, AZ31 und AZ91. Neben der Entwicklung einer zerstörungsfreien Methode zur Beurteilung der Gewindequalität werden vom Autor grundlagenorientierte Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametervariationen während der Gewindefertigung auf die Mikrostrukturen und somit auf die quasistatischen und zyklischen Eigenschaften der Innengewinde zu ermitteln. In diesem Zuge werden Strategien zur Abkürzung der Versuchszeiten für zyklische Untersuchungen entwickelt, bei denen mittels anwendungsoptimierter Sensorik charakteristische Kennwerte zur Lebensdauervorhersage ermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Philipp Wittke charakterisiert spanlos gefertigte Innengewinde aus den Aluminium- und Magnesiumlegierungen AlSi10Mg, AZ31 und AZ91. Neben der Entwicklung einer zerstörungsfreien Methode zur Beurteilung der Gewindequalität werden vom Autor grundlagenorientierte Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametervariationen während der Gewindefertigung auf die Mikrostrukturen und somit auf die quasistatischen und zyklischen Eigenschaften der Innengewinde zu ermitteln. In diesem Zuge werden Strategien zur Abkürzung der Versuchszeiten für zyklische Untersuchungen entwickelt, bei denen mittels anwendungsoptimierter Sensorik charakteristische Kennwerte zur Lebensdauervorhersage ermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-04-01
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