Qualitätssicherung von Pulver- und Bauteileigenschaften im PBF-LB-Prozess für Aluminiumlegierungen (AlSi10Mg)

Vorhabenbeschreibung:

Forschungsziel Das Forschungsvorhaben zielt auf die Weiterentwicklung der additiven Fertigung (L-PBF) für die Legierung AlSi10Mg ab, indem Maßnahmen zur Verbesserung der Qualitätssicherung und Pulverhandhabung entwickelt werden. Lösungsweg Als Grundlage sieht der Projektplan vor verfügbare Messsysteme zu evaluieren. Anschließend folgt die Analyse der drei Einflussgrößen Lagerung, Belichtungsprozess und Siebprozess. Bei der Lagerung sollen beispielsweise mit Hilfe von Klimakammern gezielt atmosphärische Bedingungen simuliert und Pulver- und Bauteileigenschaften zugeordnet werden. Für die Analyse des Einflusses des Belichtungsprozesses werden sowohl der Einfluss von Energiedichte und Scanstrategie auf die Faktoren der Gasaufnahme und Spratzerbildung analysiert als auch das Phänomen der Pulveralterung über einen Down-Cycle-Versuch untersucht. Als weitere Einflussfaktoren werden Siebprozess und Pulverwiederaufbereitung untersucht. Angestrebte Ergebnisse - Handlungsempfehlungen Pulverlagerung, Siebung und Vermischung - Evaluierung der Einflüsse auf Bauteilqualität durch Pulverrezyklierung - Eruierung eines geeigneten Verfahrens zur Messung von Pulverfeuchte - Adaption eines Schnelltests zur Feuchtemessung für industrielle Anwendungen - Übersicht über Messinstrumente und deren Eignung für die AM-Pulvercharakterisierung - Entwicklung und Validierung einer Methode zur reproduzierbaren Aufbereitung von feuchtem AlSi10Mg-Pulver Nutzen für KMU In der anvisierten Zielgruppe der KMU (Branche: Pulver- und Maschinenhersteller, Fertiger, Anwender) soll die Wettbewerbsfähigkeit gesteigert werden indem sich folgender Nutzen ergibt: - Kaufentscheidung für geeignetes Messequipment - Kostensenkung durch Ausschussreduzierung von fehlerhaften Bauteilen - Verringerung derDurchlaufzeiten im Siebprozess und Reduzierung des Grobgutanteils - Steigerung der Nutzungsdauer von AlSi10Mg-Pulver - Reduzierung atmosphärische Einflüsse - Wiederherstellung der Prozessfähigkeit von feuchtem Pulver