TY - THES

T1 - Einfluss von Fließhilfsmitteln auf Polyamid 12 basierte Pulver für das Pulverbettschmelzen

AU - Staniszewski, Marcel

N1 - nicht gesperrt

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Für die Bauteilqualität von Produkten beim laserbasierte Pulverbettschmelzen mit Polymeren (PBF-LB/P) (oft als Selektives Lasersintern, SLS bekannt) spielt die Fließfähigkeit eine maßgebliche Rolle [1, 8, 16]. Für deren Messung ist eine Vielzahl an Messmethoden verbreitet, wobei die Messung des Hausner-Faktors und des Lawinenwinkels zu den gängigsten zählen. Probleme der heutigen Messpraxis sind zum einen, dass keine bekannten Korrelationen zwischen den Messmethoden bestehen und zum anderen, dass die Methoden nicht die tatsächlichen Bedingungen im PBF abbilden. In dieser Arbeit werden diese Aspekte im Zusammenhang mit der Verwendung von Fließhilfsmitteln untersucht. Dafür wurde ein Polyamid 12- basiertes Copolymer als Basispulver analysiert. Untersucht wurde dabei der Einfluss unterschiedlicher Fließhilfsmittel unter Variation der Konzentrationen, wobei sich die Analyse auf die Auswirkungen der Fließhilfsmittel auf thermische Eigenschaften, die Pulverform und Größenverteilung, sowie die Fließfähigkeit gemäß unterschiedlicher Messmethoden konzentrierte. Die Messungen zeigen, dass der Einfluss der Fließhilfsmittel weder Auswirkungen auf die thermischen noch geometrische Messgrößen Einfluss hatte, während für alle Fließhilfsmittel eine deutliche Verbesserung der Fließfähigkeit erreicht werden konnte. Um den Einfluss von Druckzustand und Temperatur zu untersuchen wurde zudem die Anwendung eines Rheometers für die Pulvercharakterisierung erprobt und dabei auftretende Schwierigkeiten dokumentiert. Eine abschließende Korrelationsanalyse zeigt starke Korrelationen zwischen Partikelparametern (Zirkularität, Fließhilfsmittel, konzentration) und den Fließfähigkeiten (Hausner-Faktor und Lawinenwinkel), sowie den Ergebnissen für die Fließfähigkeiten unter den Messmethoden.

AB - Für die Bauteilqualität von Produkten beim laserbasierte Pulverbettschmelzen mit Polymeren (PBF-LB/P) (oft als Selektives Lasersintern, SLS bekannt) spielt die Fließfähigkeit eine maßgebliche Rolle [1, 8, 16]. Für deren Messung ist eine Vielzahl an Messmethoden verbreitet, wobei die Messung des Hausner-Faktors und des Lawinenwinkels zu den gängigsten zählen. Probleme der heutigen Messpraxis sind zum einen, dass keine bekannten Korrelationen zwischen den Messmethoden bestehen und zum anderen, dass die Methoden nicht die tatsächlichen Bedingungen im PBF abbilden. In dieser Arbeit werden diese Aspekte im Zusammenhang mit der Verwendung von Fließhilfsmitteln untersucht. Dafür wurde ein Polyamid 12- basiertes Copolymer als Basispulver analysiert. Untersucht wurde dabei der Einfluss unterschiedlicher Fließhilfsmittel unter Variation der Konzentrationen, wobei sich die Analyse auf die Auswirkungen der Fließhilfsmittel auf thermische Eigenschaften, die Pulverform und Größenverteilung, sowie die Fließfähigkeit gemäß unterschiedlicher Messmethoden konzentrierte. Die Messungen zeigen, dass der Einfluss der Fließhilfsmittel weder Auswirkungen auf die thermischen noch geometrische Messgrößen Einfluss hatte, während für alle Fließhilfsmittel eine deutliche Verbesserung der Fließfähigkeit erreicht werden konnte. Um den Einfluss von Druckzustand und Temperatur zu untersuchen wurde zudem die Anwendung eines Rheometers für die Pulvercharakterisierung erprobt und dabei auftretende Schwierigkeiten dokumentiert. Eine abschließende Korrelationsanalyse zeigt starke Korrelationen zwischen Partikelparametern (Zirkularität, Fließhilfsmittel, konzentration) und den Fließfähigkeiten (Hausner-Faktor und Lawinenwinkel), sowie den Ergebnissen für die Fließfähigkeiten unter den Messmethoden.

KW - Pulverbettschmelzen

KW - Polyamid 12

KW - Pulverrheologie

KW - powder bed fusion

KW - PBF process

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.217

DO - 10.34901/mul.pub.2023.217

M3 - Masterarbeit

ER -