Einfluss der Oberflächenbearbeitung, Prozessstellgrößen und Wärmebehandlung auf das mechanische Verhalten von hybriden Aluminiumbauteilen

Heutzutage sind die Kosten pro Kilogramm für im Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB) Prozess hergestellte Bauteile aufgrund der geringen Produktivität deutlich höher als bei konventionellen Verfahren. Zur Steigerung der Produktivität können konventionelle und additive Verfahren, wie Gießen und PBF-LB, zur Herstellung hybrider Bauteile kombiniert werden. In dieser Prozesskette wird ein geometrisch einfacher Grundkörper gegossen und komplexe 3D-Strukturen werden mittels PBFLB auf dem Grundkörper aufgebaut. In der vorliegenden Arbeit wird eine Prozesskette von simuliertem konventionellem und additiv gefertigtem AlSi10Mg auf den Versagensort untersucht. Der Gusswerkstoff wurde dabei durch weichgeglühten additiv aufgebauten Werkstoff simuliert. Zur Bestimmung des Versagensortes im Hybridbauteil wurde ein Screening-Experiment durchgeführt, wobei die Oberflächenrauheit des Grundkörpers in drei Stufen (zerspant, geschliffen und sandgestrahlt) variiert wurde. Zudem wurden die Prozessstellgrößen Laserleistung und Scangeschwindigkeit variiert, um deren Einfluss zu untersuchen. Die Linienenergiedichte wurde in den ersten drei Schichten der AM-Struktur erhöht, um die Einschweißtiefe zu vergrößern. ... mehrAlle Proben wurden im nicht wärmebehandelten und im T6 wärmebehandelten Zustand untersucht. Es wurden Zugproben, Mikrohärtemessungen und Strukturanalysen durchgeführt.