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Oral-Poster-Präsentationen

Prozesskontrolle bei der drahtbasierten additiven Fertigung mit Metallschutzgasschweißen (MSG)

Mittwoch (25.04.2018)
17:55 - 18:00 Uhr Kongresssaal
Bestandteil von:


Die additive Fertigung mit lichtbogenbasierten Schweißprozessen bietet eine kostengünstige und flexibel einsetzbare Möglichkeit der individuellen Bauteilherstellung. Insbesondere das Metall-Schutzgas-Schweißen (MSG) zeichnet sich für die Fertigung großvolumiger Bauteile durch Aufbauraten von bis zu 5 kg/h aus. Hierbei wird die Verarbeitung unterschiedlichster Werkstoffe durch die Zufuhr von Draht ermöglicht. Während des lagenweisen Aufbauprozesses besteht die größte Herausforderung jedoch im hohen und periodisch wiederkehrenden Wärmeeintrag auf bereits aufgetragene Lagen. Dabei führt die Änderung der Bauteiltemperatur einerseits zu einer Beeinflussung der geometrischen Lageneigenschaften. Andererseits findet eine Beeinflussung der Gefügeeigenschaften (z.B. Grobkornbildung an unlegiertem Stahl) statt, wodurch mechanisch-technologische Eigenschaften negativ beeinflusst werden.

Dieser Beitrag zeigt folglich die Korrelation von Wärmeeintrag und resultierendem Gefüge bei der additiven Fertigung mittels MSG-Prozess. Hierbei erfolgt die Betrachtung von unlegiertem Stahl, hochlegiertem rostfreiem Stahl sowie hochlegiertem Warmarbeitsstahl anhand unterschiedlicher T t Regime. Neben der Analyse der Streckenenergie (Schweißstrom, -spannung, Vorschub) erfolgt die in line Prozesskontrolle über Temperaturmessungen mittels Thermoelementen sowie dem Einsatz von IR Kameratechnik. Die in Abhängigkeit des Wärmeeintrages erzeugten Bauteileigenschaften werden anhand von metallografischen Schliffbildern und der mechanischen Bauteilprüfung in Form von Härtemessungen, Zug- und Kerbschlagbiegeversuchen analysiert. Fortführend können die Ergebnisse für den wirtschaftlichen Einsatz der lichtbogenbasierten additiven Fertigung mit gezielter Einstellung der Bauteileigenschaften angewandt werden.

Sprecher/Referent:
Philipp Henckell
Technische Universität Ilmenau