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Mikrostrukturausprägung additiv gefertigter Gitterstrukturen

Von:
Alexander Sieger

Beschreibung

Mit Hilfe der additiven Fertigung, insbesondere dem pulverbettbasierten selektiven Laserstrahl-schmelzen (LBM), können hochkomplexe Strukturen endkonturnah hergestellt werden. Die große Designfreiheit ermöglicht, zelluläre Leichtbaustrukturen zu erzeugen, dere...

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Beschreibung

Mit Hilfe der additiven Fertigung, insbesondere dem pulverbettbasierten selektiven Laserstrahl-schmelzen (LBM), können hochkomplexe Strukturen endkonturnah hergestellt werden. Die große Designfreiheit ermöglicht, zelluläre Leichtbaustrukturen zu erzeugen, deren mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften direkt vom generativen Fertigungsverfahren abhängen. Insbesondere im Bereich des Leichtbaus bieten zelluläre Strukturen neue Ansätze zur Verminderung des Energieverbrauchs. Um dieses Potential vollständig ausschöpfen zu können, müssen die Effekte, die zum Versagen der Bauteile mit integrierten Gitterstrukturen führen, quantitativ beschrieben und verstanden werden. Dies ist Voraussetzung für eine sichere Auslegung. Dazu werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit die charakteristischen Eigenschaften dieser Strukturen sowie die Einflussgrößen im Aufbauprozess näher beleuchtet. Im Rahmen dieser Dissertation werden numerische und experimentelle Untersuchungen von zwei unterschiedlichen Gitterstrukturtypen aus den Werkstoffen 316L und TiAl6V4 vorgestellt. Beide Werkstoffe werden unter monotoner, einachsiger Belastung getestet. Die parallel dazu durchgeführte digitale Bildkorrelation (DIC) ermöglicht gleichzeitig die detaillierte Analyse der lokalen Dehnungsverteilung während der Verformung. Mikrostrukturelle Eigenschaften und die resultierenden Gittercharakteristika werden mit Hilfe von rasterelektronenmikroskopischen Analysemethoden untersucht. Zudem erfolgt die Entwicklung eines Finite-Elemente- Modells, mit der Anforderung eines möglichst geringen Rechenaufwandes. Ein abschließender Vergleich der realen Dehnungsverteilung mit der FE- Analyse verifiziert das Modell.

Produktinformationen

Titel:
Mikrostrukturausprägung additiv gefertigter Gitterstrukturen
Untertitel:
Forschungsberichte des Direct Manufacturing Research Centers 23
Autor:
Alexander Sieger
EAN:
9783844079241
ISBN:
978-3-8440-7924-1
Format:
Kartonierter Einband
Herausgeber:
Shaker Verlag
Genre:
Maschinenbau & Fertigungstechnik
Veröffentlichung:
30.04.2021
Anzahl Seiten:
133
Gewicht:
211g
Größe:
H210mm x B151mm x T20mm
Jahr:
2021
Untertitel:
Deutsch
Lesemotiv:
Verstehen

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Tags

#316l, #Additive Fertigung, #Gitterstrukturen, #L-Pbf, #Tial6v4

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