Detailseite
Projekt
Elektronenstrahlschmelzanlage
Fachliche Zuordnung
Werkstofftechnik
Förderung
Förderung in 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543851476
Mit der pulverbettbasierten Elektronenstrahlschmelzanlage wird die additive Fertigung von metallischen Bauteilen an der TU Dortmund, aufbauend auf den Erfahrungen mit dem Laserstrahlschmelzen, maßgeblich erweitert und neue Forschungspotenziale erschlossen. Im Vergleich zu anderen Pulverbettverfahren bietet das Elektronenstrahlschmelzen Vorteile wie z. B. eine Vakuumatmosphäre im Bauraum, die zu einer Verringerung der Sauerstoffkontamination führt und somit die Verarbeitung von besonders sauerstoffaffinen Werkstoffen ermöglicht. Hohe Aufbauraten und ein prozessseitiges Vorwärmen der Bauplattform ermöglichen weiterhin eine besonders zeit- und ressourcenschonende Herstellung von nahezu eigenspannungsfreien Bauteilen und bieten dadurch ein großes Potenzial für Applikationen. Im Hinblick auf die Einbindung der Elektronenstrahlschmelzanlage in aktuelle und geplante Forschungsprojekte ist ein offenes System zur schicht- bzw. voxel-basierten Anpassung der Prozessparameter in Abhängigkeit der Geometrie und Werkstoffklasse notwendig. Dies bietet den Vorteil, dass zukünftig auch neue Werkstoffklassen, die bisher nicht Gegenstand der Forschung sind, verarbeitet werden können. Zur Bewertung der Qualität eines Baujobs hinsichtlich prozessinduzierter Besonderheiten müssen in aktuellen Forschungsprojekten aufwändige Analysen (z. B. metallografische Schliffe, CT-Analysen) nach dem Bauprozess durchgeführt werden. Hierbei können Prozessüberwachungstools Abhilfe schaffen und ermöglichen eine Detektion von Defekten bereits während der Herstellung. Auf Basis der beantragten Gerätekonfiguration können zusätzlich neuartige Prozessüberwachungssysteme auf Basis vorinstallierter Schnittstellen für den Herstellungsprozess qualifiziert werden. Die Elektronenstrahlschmelzanlage soll zu einem besseren Verständnis des Elektronenstrahlschmelzprozesses beitragen und somit eine Herstellung von Bauteilen mit weitreichenden Designfreiheiten und angepassten Eigenschaftsprofilen ermöglichen. Durch die multidisziplinäre Zusammenarbeit mit den beteiligten Wissenschaftler*innen ist eine ganzheitliche Ausrichtung und Nutzung des Großgeräts sichergestellt. Dies ermöglicht die Erforschung des Elektronenstrahlschmelzens entlang der gesamten Prozesskette.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Elektronenstrahlschmelzanlage
Gerätegruppe
2150 Schweißmaschinen und Brennschneidemaschinen
Antragstellende Institution
Technische Universität Dortmund
