TY - THES

T1 - Voruntersuchungen zu hybriden Werkstoffverbindungen gefertigt mittels selektivem Laserschmelzen

AU - Cislo, Clemens

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Das selektive Laserschmelzen, kurz SLM, stellt eines der vielversprechendsten Verfahren zur Verarbeitung von metallischen Werkstoffen und deren Legierungen dar, allerdings ist das Spektrum an verwendbaren Materialien noch begrenzt. Um dieser Technologie einem breiteren Anwendungsbereich zugänglich zu machen, ist es also notwendig die Eignung neuer Materialien zu erforschen. Dabei ist auch die Herstellung artfremder Werkstoffverbindungen, die für Leichtbauanwendungen zunehmend an Bedeutung gewinnen, von großem Interesse. Eine besondere Herausforderung stellt in diesem Zusammenhang der Werkstoff Kupfer, der auf Grund seiner hohen thermischen Leitfähigkeit, für eine Vielzahl von Anwendungen von Bedeutung ist. Im Rahmen dieser Arbeit wird die allgemeine Eignung von Kupfer für den Prozess des selektiven Laserschmelzens, und die Möglichkeit damit eine hybride Werkstoffverbindung zwischen Kupfer und Stahl zu erzeugen, untersucht. Nach einem Literaturstudium zu bereits bestehenden Versuchen Kupfer schweißtechnisch zu verarbeiten, wurde eine Studie zur Ermittlung der geeigneten Parameter für eine Verarbeitung von reinem Kupfer auf einer Stahlplattform durchgeführt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand dabei zu Beginn der Versuche das Erzeugen einer für den Prozess typische Probenoberfläche. Mit den vielversprechendsten Parametersätzen wurden weitere Proben für metallographische Untersuchungen zur Qualität der Aufschmelzung des Kupferwerkstoffes und der hybriden Verbindung mit dem Stahl gefertigt. Die Ergebnisse werden ausführlich diskutiert und es wird ein Ausblick über zukünftige Entwicklungspotentiale gegeben.

AB - Das selektive Laserschmelzen, kurz SLM, stellt eines der vielversprechendsten Verfahren zur Verarbeitung von metallischen Werkstoffen und deren Legierungen dar, allerdings ist das Spektrum an verwendbaren Materialien noch begrenzt. Um dieser Technologie einem breiteren Anwendungsbereich zugänglich zu machen, ist es also notwendig die Eignung neuer Materialien zu erforschen. Dabei ist auch die Herstellung artfremder Werkstoffverbindungen, die für Leichtbauanwendungen zunehmend an Bedeutung gewinnen, von großem Interesse. Eine besondere Herausforderung stellt in diesem Zusammenhang der Werkstoff Kupfer, der auf Grund seiner hohen thermischen Leitfähigkeit, für eine Vielzahl von Anwendungen von Bedeutung ist. Im Rahmen dieser Arbeit wird die allgemeine Eignung von Kupfer für den Prozess des selektiven Laserschmelzens, und die Möglichkeit damit eine hybride Werkstoffverbindung zwischen Kupfer und Stahl zu erzeugen, untersucht. Nach einem Literaturstudium zu bereits bestehenden Versuchen Kupfer schweißtechnisch zu verarbeiten, wurde eine Studie zur Ermittlung der geeigneten Parameter für eine Verarbeitung von reinem Kupfer auf einer Stahlplattform durchgeführt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand dabei zu Beginn der Versuche das Erzeugen einer für den Prozess typische Probenoberfläche. Mit den vielversprechendsten Parametersätzen wurden weitere Proben für metallographische Untersuchungen zur Qualität der Aufschmelzung des Kupferwerkstoffes und der hybriden Verbindung mit dem Stahl gefertigt. Die Ergebnisse werden ausführlich diskutiert und es wird ein Ausblick über zukünftige Entwicklungspotentiale gegeben.

KW - SLM

KW - selective laser melting

KW - hybrid material bonding

KW - copper

KW - SLM

KW - selektives Laserschmelzen

KW - Kufper

KW - Hybride Werkstoffverbindungen

M3 - Diplomarbeit

ER -