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TU Berlin

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Additive Fertigung

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Im Bereich der laserbasierten additiven Fertigung (engl. Additive Manufacturing, AM) beschäftigt sich das Fachgebiet „Verfahren und Technologien für hochbeanspruchte Schweißverbindungen“ mit der am weitesten verbreiteten AM-Fertigungstechnologie, dem pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen (engl. Laser Powder Bed Fusion, L-PBF). Bei dieser Technologie wird ein pulverförmiger metallischer Grundwerkstoff schichtweise mittels Laserstrahlung gemäß zuvor festgelegter Geometrieinformationen selektiv aufgeschmolzen. Durch Rascherstarrung bildet sich dabei lokal Materialzusammenhalt. Anschließend wird die Aufschmelzebene um eine Schichtstärke abgesenkt, eine neue Pulverschicht mittels Rakel aufgezogen und der nächste Belichtungsschritt begonnen. Dieser iterative Prozess wiederholt sich bis zur Vervollständigung der Bauteilgeometrie. 

Die Verfahrensvorteile lassen sich zuvorderst in der geometrischen Gestaltungsfreiheit sehen, aus der sich große Potentiale für die Fertigung komplexer, leichtgewichtiger und funktionsintegrierter Bauteile sowie einer individualisierten Massenfertigung ableiten lassen. 

Die Forschungsaktivitäten am Fachgebiet verfolgen das primäre Ziel, das Wissen um Wechselwirkungen zwischen Prozessführung und resultierenden Werkstoffeigenschaften zu erweitern. Folgende Forschungsschwerpunkte stehen im Fokus:

  • Entwicklung von Prozessführungsstrategien für das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen
  • Erforschung des Zusammenhanges zwischen Aufbaustrategie, Geometrie, Defekten und resultierenden mechanischen Eigenschaften
  • Prozessbegleitendes Monitoring mittels Thermografie, Emissionsmessung und Laserleistungsmessung für die Qualitätssicherung und eine stabile Prozessführung
  • Schwerpunkt Stähle und Nickelbasislegierungen

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