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Qualitätssicherung in der additiven Fertigung BAM veröffentlicht Referenzdaten für 3D-gedruckte Metalle

Quelle: Pressemitteilung BAM 1 min Lesedauer

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Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Abteilung 4 Modellbiofilme in der Materialkunde (4)
Novotechnik Messwertaufnehmer OHG
Franke GmbH
Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Um potenzielle Risiken von 3D-gedruckten Komponenten zu minimieren und deren Qualität der sicherzustellen, sind verlässliche Referenzdaten nötig. Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat jetzt Referenzdaten zu den elastischen Eigenschaften von additiv verarbeitetem Titan, Nickel und einem nichtrostenden Stahl veröffentlicht.

Im Reallabor der BAM wird der gesamte 3D-Druckprozess digitalisiert. Drei Metalllegierungen wurden jetzt mittels der Dynamischen Resonanz Methode (DRM) charakterisiert. (Bild: Bundesanstalt fuer Materialforschung u.-pruefung (BAM))
Im Reallabor der BAM wird der gesamte 3D-Druckprozess digitalisiert. Drei Metalllegierungen wurden jetzt mittels der Dynamischen Resonanz Methode (DRM) charakterisiert.
(Bild: Bundesanstalt fuer Materialforschung u.-pruefung (BAM))

3D-gedruckte Bauteile weisen einzigartige Mikrostrukturen auf, die ihre mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften beeinflussen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat jetzt Referenzdaten zu den Werkstoffen Titan, Nickel und einem nichtrostenden Stahl ermittelt. Sie sollen Aufschluss über die Qualität der additiv gefertigten Teile und deren Leistungsfähigkeit geben und die Materialentwicklung im 3D-Druck vorantreiben.

Wie die BAM mitteilt, wurden drei Metalllegierungen mittels der Dynamischen Resonanz Methode (DRM) charakterisiert. Herausgefunden wurde beispielsweise, dass 3D-gedruckte Bauteile je nach Baurichtung und je nach Entnahmerichtung der Proben deutliche Unterschiede in den elastischen Eigenschaften aufweisen. Die Richtungsabhängigkeit, die bei allen untersuchten Temperaturen auftritt, habe Auswirkung auf die Verwendung in spezifischen Anwendungen, wie etwa Turbinenschaufeln. Dies muss bei der Gestaltung von Komponenten berücksichtigt werden, bei denen die Belastungsrichtung eine Rolle spielt. Die Parameter des additiven Fertigungsprozesses beeinflussen die Eigenschaften laut BAM ebenfalls. Eine geringere Pulverschichtdicke resultiert z.B. für den nichtrostenden Stahl in höheren Werten der elastischen Kennwerte, heißt es.

Die umfangreichen Datensätze enthalten Informationen zu den Herstellungsverfahren und Parametern, Wärmebehandlungen, Korngröße, Probendimensionen und -gewicht zusammen mit ihren Messunsicherheiten. Sie können von Konstrukteuren, Prüflaboren und Forschen genutzt werden, um die Leistung von additiv gefertigten Materialien zu bewerten, Qualitätsprüfungen durchzuführen und Simulationen zu verbessern. Die Referenzdaten stehen ab sofort über die Open-Data-Plattform Zenodo zur Verfügung.

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