Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Auftragsmechanismus für das Laserstrahlschmelzen

In der vorliegenden Arbeit wurden die Grundlagen eines neuen Multimaterial-Auftragsmechanismus für das Laserstrahlschmelzen untersucht. Mit Hilfe des aus Laserdruckern bekannten elektrofotografischen Prozesses, sollen dreidimensionale Bauteile Schicht für Schicht aufgebaut werden. Die Schichten werden aus verschiedenen Metallpulvern generiert und mit einem Laser verschmolzen. Auf diese Weise lassen sich Bauteile erzeugen,die aus verschiedenen metallischen Werkstoffen bestehen und neuartige mechanische Eigenschaften aufweisen. Zur Untersuchung des elektrofotografischen Prozesses, wurde ein Versuchsstand mit einem Fotoleiter aufgebaut. Ein Fotoleiterband aus einem Laserdrucker wurde in einer Spannvorrichtung fixiert. Diese Spannvorrichtung wurde mit dem CAD-Programm Solid Edge ST3 konstruiert und anschließend gefertigt. Es wurde die Aufladung und Entladung des Fotoleiters, sowie der Transport von Stahlpulver untersucht. Für den Einbau des Auftragsmechanismus in eine beheizte Laserschmelzanlage wurden zwei Konzepte aufgestellt. Hierfür wurde der Bauraum einer SLM 250 HL Schmelzanlage vermessen und mit den Daten ein CAD-Modell erstellt. Anschließend wurden die Bauteile des Auftragsmechanismus entsprechend der Bauraumgröße modelliert. Um eine konstante Betriebstemperatur für den Fotoleiter in der Schmelzanlage zu gewährleisten, wurden für beide Konzepte Kühlsysteme eingebaut. Zur Beurteilung der Konzepte wurde eine gewichtete Punktewertung erstellt.