Entwicklung einer Bauplattenheizung für eine Selektive Laserschmelzanlage

 

Beim Selektiven Laserschmelzen führen hohe Temperaturgradienten beim Abkühlen zu Eigenspannungen in den generierten Bauteilen. Diese thermischen Spannungen verursachen in weiterer Folge eine Rissbildung. Mit der Hilfe einer Bauplattenheizung soll der Temperaturgradient gesenkt werden und so das Verarbeiten von Stahllegierungen mit höherem Kohlenstoffanteil (C > 0,3%) ermöglicht werden.

Untersuchung von Identifikationstechnologien zur Verfolgung generativ gefertigter Bauteile

 

Ein Bestandteil von "Industrie 4.0" ist die  Identifikation der Produkte während des Produktionsprozesses. Dazu ist es nötig das Bauteil mit einem Erkennungsmerkmal, einem Code, zu versehen. Diese Markierung sollte möglichst bald im Produktionsprozess erfolgen, weshalb es sich in Verbindung mit der generativen Fertigung anbietet, den Code während bzw. anschließend an den Herstellungsprozess aufzubringen. Dieses Projekt untersucht verschiedene Möglichkeiten der Lasermarkierung, um ein Bauteil nach der generativen Fertigung mit einem Code zu versehen.

Cold Metal Transfer for Additive Manufacturing

 

Die additiven Fertigungs-Verfahren, wie Selektives Laserschmelzen im Pulverbett oder Laserauftragsschweißen mittels Pulverdüse sind im Moment aufgrund der hohen Materialkosten und der geringen Aufbauraten  auf Nischenprodukte beschränkt. Weitere Nachteile dieser Verfahren sind hohe Energieverluste, der geringe Materialausnutzungsgrad und das schwierige Pulverhandling. Um die genannten Nachteile zu kompensieren, soll in diesem Vorhaben ein technisch ausgereiftes Schweißverfahren, das CMT-Verfahren, in ein 3-Achs und ein 5-Achs Fräszentrum implementiert werden.

Einfluss der Prozessparameter auf die Verarbeitbarkeit von Pulverwerkstoffen mit höherem Kohlenstoffgehalt (C > 0,3 Gew.%) mittels Laserschmelzen.

 

Stahllegierungen für den Werkzeug- und Formenbau besitzen durchwegs höhere Kohlenstoffgehalte, um eine gute Verschleißbeständigkeit (Härte-Zähigkeits-Verhältnis) zu erhalten. Aus dieser Überlegung heraus werden in diesem Projekt Werkzeugstahllegierungen in Form von Pulver (>0,3 Gew.%) mittels  SLM verarbeitet. Es soll ein grundlegende Verständnis für die Verarbeitung derartiger Pulverlegierungen erarbeitet werden, um eine prozesssichere Generierung zu gewährleisten. Die Forschungsschwerpunkte beinhalten eine detaillierte Betrachtungsweise der vorherrschenden metallkundlichen Mechanismen während der Generierung.

Pulvermetallurgische Herstellung von porösem Titan für medizinische Anwendungen

 

Metallische Implantate werden in der Regel durch schmelzmetallurgische Prozesse mit anschließender Umformung und mechanischer Nachbearbeitung hergestellt. Das Selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein pulverbettbasierter Prozess und zählt zu den additiven Fertigungsverfahren. Der wesentliche Vorzug dieser neuen Technologie liegt in der Herstellung komplexer Geometrien wodurch dieses Verfahren zahlreiche neue Anwendungsgebiete erreicht. Gerade in der Medizintechnik bietet der Einsatz additiver Fertigungsverfahren zur Herstellung von patientenspezifischen Implantaten von hoher Qualität entscheidende medizinische Vorteile. Die prozessbedingte raue Oberfläche und die Möglichkeit gezielte Porosität zu generieren bietet den Zellen einen optimalen Untergrund für ihr Wachstum wodurch eine höhere Stabilität erreicht wird. 

Automatisierung einer Anlage für Presshärte-Versuche

 

Der Produktionsprozess Presshärten eignet sich hervorragend für die Herstellung von höchstfesten Stahlbauteilen. Crashrelevante Karosserieteile, wie beispielsweise eine PKW B-Säule, werden mittlerweile großindustriell auf Anlagen für Presshärten produziert.

Um wissenschaftliche Forschung zu diesem Produktionsprozess durchführen zu können, besitzt die Fachhochschule Oberösterreich am Campus Wels eine Anlage zur Herstellung von pressgehärteten Bauteilen. Umfangreiche Versuchsreihen, oft bis zu mehreren tausend Teilen, werden vollautomatisiert durch die Anlage geführt.