Funktionalisierung von Bauteilen durch Innenstrukturierung mittels SLM und deren Nachbearbeitung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426311977

Das Selektive Laserstrahlschmelzen (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren, dessen industrielle Bedeutung stetig zunimmt. Das liegt vor allem an der Kombination aus geometrischer Gestaltungsfreiheit bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften der Bauteile. Mit diesem Verfahren ist es zudem möglich, eine gezielte, durchgängige Porosität in den Bauteilen einzustellen und den Werkstoff somit zu funktionalisieren. Während das Restpulver im Prozess als Stützstruktur fungiert, muss es in manuellen und kostenintensiven Folgeprozessen nach dem Fertigungsprozess entfernt werden. Das Hochdruckstrahlen mit flüssigem CO2 (HDCO2) ermöglicht eine trockene und rückstandsfreie Bearbeitung verschiedenster Werkstoffe. Am IWF kann, mit einem eigens entwickelten Versuchsstand, ein flüssiger CO2-Strahl mit einem Druck von bis zu 3000 bar erzeugt werden. Dieser ist nach dem Austritt aus der Düse zeitweise für die Bearbeitung von Werkstücken und Oberflächen nutzbar, bevor dieser vollständig in die Gasphase übergeht. Aktuelle Ergebnisse zu Strahlstoßkräften, Strahlgeschwindigkeiten und Kerbgeometrien zeigen, dass das Verfahren zum Reinigen geeignet ist und industrielles Einsatzpotential besitzt. Im vorliegenden Projekt soll daher, aufbauend auf Untersuchungen zum Einfluss der SLM-Prozessparameter auf die Ausbildung von Pulveranhaftungen an innenstrukturierten Bauteilen, die Eignung des HDCO2-Verfahrens für die Nachbearbeitung additiv gefertigter, innenstrukturierter Bauteile untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen