Laser in der Produktion und speziell in der additiven Fertigung werden immer genauer und leistungsfähiger, jedoch ist die Qualität der Materialpulver für die steigenden Prozessanforderungen bisweilen unzureichend. Bei modernen laserbasierten Fertigungsverfahren führen diese Pulver zu Prozessinstabilitäten sowie zur Ausbildung von Defekten, wie Poren und Risse. Es besteht daher die dringende Notwendigkeit, die Materialien an diese neuen Produktionsverfahren anzupassen. Dies erfordert einen grundlegenden Forschungsansatz, der bereits das Material am Anfang der Prozesskette betrachtet, um neue Materialien für effiziente laserbasierte additive Fertigungsverfahren verarbeiten zu können. Auf diese Weise soll das Angebot an handelsüblichen Materialien für die additive Fertigung maßgeblich erweitert werden.

Projektlaufzeit: 2019 - 2024

Konsortium: 23 Forschungsinstitute

Teilprojekt: Qualifizierung neuer Stahllegierungskonzepte für LAM Pulver durch kombinierte in-situ Additivierung, Agglomeration und In-/Post-Prozess-Verfahren

Hauptziel des Gemeinschaftsantrags im SPP 2122 ist die Entwicklung neuer Ausgangsmaterialien und deren Qualifizierung für die Herstellung von martensitisch-aushärtenden Werkzeugstählen oder Gusseisenlegierungen mittels Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) aufgrund der steigenden Nachfrage nach laser-additiv gefertigten Bauteilen und der Tatsache, dass die meisten mittels L-PBF verarbeitbaren Materialien hauptsächlich Al-, Ti- oder Ni-basierte Legierungen sind. Dieses Projekt betrachtet Strategien zur Herstellung von Graugusslegierungen und passt deren Legierungskonzepte daraufhin an, um Weißguss und ledeburitischen Kaltarbeitsstahl zu verarbeiten. Um diese komplexe Werkstoffforschung in diesem Projekt abbilden zu können, werden alle Aspekte beginnend beim Grundmaterial bis hin zum SLM-gefertigten Bauteil in einem ganzheitlichen Ansatz im Hinblick auf Pulverherstellung und -aufbereitung, Legierungsdesign und Verarbeitung der entwickelten Pulver sowie der mikrostrukturellen, mikromagnetischen und mechanischen Charakterisierung der SLM-Bauteile betrachtet.

Projektlaufzeit: 2019 bis 2021