Laserstrahlgeschmolzene Bauteile - Wärmebehandlung optimiert Werkstoffeigenschaften

Für additiv, mittels Laserstrahlschmelzen (LBM, Laser Beam Melting), verarbeitete metallische Werkstoffe existieren bisher keine angepassten Wärmebehandlungsverfahren, obwohl diese Werkstoffe gegenüber ihren konventionellen Pendants signifikant unterschiedliche Gefüge aufweisen. Das Durchführen herkömmlicher Wärmebehandlungsverfahren kann daher nicht immer zu den gewünschten mechanischen Eigenschaften führen. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Wärmebehandlung auf die Werkstoffeigenschaften laserstrahlgeschmolzener Bauteile aus der aushärtbaren Aluminiumgusslegierung AlSi10Mg (EN AC 43000) und dem martensitischen, ausscheidungshärtenden Stahl X5CrNiCuNb16 4 (17 4 PH) untersucht und mit dem jeweiligen konventionell gefertigten Werkstoff verglichen. Die Kinetik der Phasenumwandlungen während der Wärmebehandlung wird in-situ mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysiert. Die Ermittlung der mechanischen Kennwerte im Ausgangszustand sowie nach konventioneller Wärmebehandlung erfolgt mittels Härteprüfung und Zugversuchen. Im Detail werden drei unterschiedliche Baurichtungen untersucht; senkrecht zur Bauplattform (stehend), 45° geneigt zur Bauplattform und waagerecht zur Bauplattform (liegend).Die Ergebnisse zeigen eine erhebliche Differenz der Phasenumwandlungskinetik zwischen laserstrahlgeschmolzenen und konventionell verarbeiteten Werkstoffen. Auf dieser Grundlage werden gezielt optimierte Wärmebehandlungsparameter für additiv gefertigte Bauteile abgeleitet.