01.12.2017
Einfluss des Parameters „Hatchlänge“ (a) auf das Gefüge (b) der Superlegierung Inconel 718

Einfluss des Parameters „Hatchlänge“ (a) auf das Gefüge (b) der Superlegierung Inconel 718

Quelle: BAM, Abteilung Werkstofftechnik, Fachbereich Fachbereich Mikro-Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP), Fachbereich Integrität von Schweißverbindungen

Die additive Fertigung metallischer Werkstoffe wird die moderne Fertigung in den kommenden Jahren revolutionieren. Das selektive Laserschmelzen gilt als eines der vielversprechendsten additiven Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer Geometrien aus Metallpulvern. Die strukturelle Integrität additiv gefertigter Komponenten hängt dabei stark von den verwendeten Fertigungsprozessparametern ab. Der Einfluss einzelner Prozessparameter auf die Werkstoffeigenschaften ist ein noch weitgehend unerforschter Bereich der additiven Fertigung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Einfluss der sogenannten Hatchlänge auf verschiedene Werkstoffeigenschaften der Nickelbasislegierung Inconel 718.

Es wurde beobachtet, dass die Hatchlänge einen signifikanten Einfluss auf die Mikrostruktur und deren Richtungsabhängigkeit während des selektiven Laserschmelzens der Legierung Inconel 718 hat. Der Grund liegt in der veränderten Wärmeübertragungsrate während des Prozesses, was wiederum die Mikrostruktur beeinflusst. Zudem wurde festgestellt, dass die mechanische Beanspruchung des Werkstoffes während des Prozesses ebenfalls stark durch die Hatchlänge beeinflusst wird. Verantwortlich dafür sind die damit örtlich variierenden Schmelz- und Erstarrungsmechanismen in Zusammenhang mit der beobachteten Mikrostrukturentwicklung.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Kontrolle einzelner Fertigungsprozessparameter die gezielte Einstellung einzelner Werkstoffeigenschaften erlaubt und als effektive Methode zur Herstellung maßgeschneiderter Komponenten dienen kann.

Effect of hatch length on the development of microstructure, texture and residual stresses in selective laser melted superalloy Inconel 718
Naresh Nadammal, Sandra Cabeza, Tatiana Mishurova, Tobias Thiede, Arne Kromm, Christoph Seyfert, Lena Farahbod, Christoph Haberland, Judith Ann Schneider, Pedro Portella, Giovanni Bruno
Materials & Design, Volume 134, 15 November 2017, Pages 139-150
BAM Abteilung Werkstofftechnik, Abteilung Zerstörungsfreie Prüfung, Fachbereich Mikro-Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP), Abteilung Komponentensicherheit, Fachbereich Integrität von Schweißverbindungen