Bewilligung für gemeinsames Forschungsprojekt
Was lange währt, wird gut: Nach einer Phase der Unsicherheit aufgrund der politischen und finanziellen Rahmenbedingungen haben wir erfreuliche Nachrichten erhalten – das Bewilligungsschreiben für unser neues Forschungsprojekt ist da.
Gemeinsam mit einem lokalen Projektpartner untersucht das Bayerische Laserzentrum (blz) die Potenziale der Strahlformung für das Laserpulverauftragschweißen (LPA). Ziel ist es, das Verfahren hinsichtlich Prozessstabilität, Bauteilqualität und Effizienz weiterzuentwickeln und neue industrielle Anwendungen zu erschließen.
Forschungsziele und Fragestellungen
Im Fokus des Projekts stehen zwei zentrale Fragestellungen:
1. Wie beeinflusst die Strahlformung die Entstehung und Ausprägung von Defekten – insbesondere Risse – im Bauteil?
2. In welchem Maße lässt sich die Aufbaurate durch eine gezielte Anpassung des Strahlprofils bzw. der Intensitätsverteilung erhöhen?
Untersucht werden diese Zusammenhänge systematisch an einem hochkohlenstoffhaltigen Werkzeugstahl, der aufgrund seiner Härte und Verschleißfestigkeit eine ideale Testbasis für Beschichtungsprozesse bietet.
Erste Ergebnisse aus Voruntersuchungen
Bereits vor Projektbewilligung haben unsere Forschenden an vergleichbaren Fragestellungen gearbeitet. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend:
- Das Material kann defektfrei verarbeitet werden.
- Es werden Materialhärten von bis zu 850 HV erzielt.
- Die resultierenden Schichten zeigen eine hohe Verschleißbeständigkeit – ideal für Anwendungen, bei denen robuste Oberflächen gefordert sind.
Das größte praktische Hindernis liegt derzeit weniger im Prozess selbst, sondern im Werkzeugverschleiß während der Probenpräparation – ein Aspekt, den das Team mit hoher Präzision und Geduld meistert.
Publikation der ersten Ergebnisse
Ein erster Auszug der Ergebnisse wurde bereits im renommierten
Journal of Materials Research and Technology
veröffentlicht.
Der Beitrag liefert wertvolle Erkenntnisse zur
Mikrostrukturentwicklung und Härteverteilung im additiven Prozess.
Bedeutung für Industrie und Forschung
Die Strahlformung gilt als Schlüsseltechnologie zur Steigerung der Effizienz und Prozesssicherheit in der additiven Fertigung.
Durch die gezielte Anpassung der Intensitätsverteilung können Energieeintrag, Schmelzbadgeometrie und Aufbaurate präzise beeinflusst werden – mit direktem Nutzen für industrielle Anwendungen wie:
Serviceliste
Mit diesem Forschungsprojekt leistet das blz einen Beitrag zur Weiterentwicklung ressourceneffizienter Laserprozesse und stärkt seine Rolle als Innovationspartner für die Industrie.
Ausblick
Die nächsten Projektschritte umfassen die systematische Variation von Strahlparametern und die Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften.
Parallel werden Modelle zur Vorhersage des Wärmeflusses und der Schmelzbadstabilität entwickelt, um den Prozess weiter zu optimieren.
Wir sind gespannt, welche weiteren Erkenntnisse sich aus der Kombination von Strahlformung und Hochleistungsmaterialien ergeben – und welche industriellen Anwendungen sich daraus in Zukunft realisieren lassen.
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