CAD-integrierte Schichtdatenerzeugung für feine Gitterstrukturen und Bestimmung geeigneter Fertigungsparameter für Laser-Strahlschmelzen
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Beitragende
Abstract
Bis heute werden Bauteile mit Gitterstrukturen überwiegend als Anschauungsobjekte verwendet statt als lasttragende Elemente von tatsächlich eingesetzten Bauteilen, obwohl die mechanischen Eigenschaften von Gitterstrukturen in weiten Grenzen variiert werden können. Die Eigenschaften von Gitterstrukturen sind jedoch ausgesprochen sensibel gegenüber Abweichungen von der Sollgeometrie. Je feiner die Strukturen werden, desto mehr hängt zudem die resultierende Geometrie nach der Fertigung von der verwendeten Belichtungsstrategie und den Belichtungsparametern ab. Die derzeit für Vollmaterial eingesetzte Belichtung mit Unterscheidung von Kontur und Füllung (CH-Belichtung) ist für die maßhaltige Herstellung von dünnen Stäben (⌀ < 400 µm) ungeeignet. Mit der Punkt-Belichtung (P-Belichtung) sind im Vergleich zur konventionellen Belichtungsstrategie deutlich kleinere Stabdurchmesser (⌀ < 150 µm) herstellbar.
Aufgrund von Beschränkungen der Maschinensoftware ist die P-Belichtung bei kommerziell verfügbaren LBM-Anlagen üblicherweise nicht nutzbar. Daher wird in dieser Arbeit eine Quasi-P-Belichtung verwendet, die Punkte ersatzweise durch einzelne kurze Scan-Vektoren darstellt. Hierzu wird ein spezieller Slicer entwickelt, der die benötigten Scanvektoren innerhalb eines Bauteils sowohl für P-belichtete Gitterstrukturen als auch für Vollmaterial-Bauteilabschnitte erzeugen kann.
Um die Beziehung zwischen Scanvektoren, Laserparametern und den resultierenden Stabdurchmessern zu untersuchen, werden die Stabstärken an Probekörpern vermessen. Des Weiteren wird das Gefüge zur Abschätzung der zu erwartenden mechanischen Eigenschaften untersucht.
Aufgrund von Beschränkungen der Maschinensoftware ist die P-Belichtung bei kommerziell verfügbaren LBM-Anlagen üblicherweise nicht nutzbar. Daher wird in dieser Arbeit eine Quasi-P-Belichtung verwendet, die Punkte ersatzweise durch einzelne kurze Scan-Vektoren darstellt. Hierzu wird ein spezieller Slicer entwickelt, der die benötigten Scanvektoren innerhalb eines Bauteils sowohl für P-belichtete Gitterstrukturen als auch für Vollmaterial-Bauteilabschnitte erzeugen kann.
Um die Beziehung zwischen Scanvektoren, Laserparametern und den resultierenden Stabdurchmessern zu untersuchen, werden die Stabstärken an Probekörpern vermessen. Des Weiteren wird das Gefüge zur Abschätzung der zu erwartenden mechanischen Eigenschaften untersucht.
Details
Originalsprache | Deutsch |
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Seiten | 361-376 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2018 |
Peer-Review-Status | Nein |
Konferenz
Titel | Rapid.Tech 2018 |
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Veranstaltungsnummer | 15 |
Dauer | 5 - 7 Juni 2018 |
Bekanntheitsgrad | Nationale Veranstaltung |
Stadt | Erfurt |
Land | Deutschland |