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Vortrag

Additive Fertigung: Metallographische Analyse der Mikrostruktur

Friday (20.09.2019)
12:00 - 12:20 Uhr Saal Hamburg 1

Der Begriff „Additive Manufacturing“ bezeichnen Methoden, in denen endkonturnahe funktionelle Bauteile durch eine sukzessive Materialzufuhr schrittweise hergestellt werden. Damit stehen sie im Kontrast zu konventionellen Methoden, bei denen endgültige Bauteile erst durch eine Nachbearbeitung mit aufwendigen subtraktiven Verfahren entstehen. Ein Beispiel für ein generatives Fertigungsverfahren ist das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen, bei dem der Bauteilaufbau mittels eins Reservoirs aus metallischem Pulvermaterial und einem Laserstrahl als Energiequelle erfolgt. Da additive Herstellungsverfahren noch eine relativ junge und unerforschte Technologie darstellen, werden häufig aus konventionellen Herstellungsverfahren bekannte Erkenntnisse sowie Methoden übertragen und analog angewendet, ohne dabei neue auftretende Anforderungen zu berücksichtigen. Ein Beispiel ist die metallographische Probenpräparation und Untersuchung der Mikrostruktur. Aufgrund der prozessbedingten sehr hohen Abkühlraten und Erstarrungsgeschwindigkeiten sind die thermodynamischen Vorgänge und das Erstarrungsverhalten der Schmelze bei dem Laserstrahlschmelzen im Vergleich zu konventionellen Herstellungsmethoden grundsätzlich unterschiedlich. Dadurch entsteht eine vollkommen andere Mikrostruktur mit anderen Eigenschaften und Phasen, die ungeachtet dessen standardmäßig mit den für konventionell hergestellten Bauteilen etablierten Methoden analysiert wird.

In diesem Beitrag werden daher alternative Lösungen zur Ätzung und Sichtbarmachung des Gefüges von additiv hergestellten Proben aus Titanlegierungen vorgestellt und diskutiert. Als Vergleich dienen verschiedene etablierte Ätzlösung für Titanlegierungen, die von konventionell auf additiv hergestellte Bauteile übertragen wurde. Da eine gründliche und detaillierte metallographische Untersuchung das Fundament weiterer werkstoffwissenschaftlichen Untersuchungen ist, soll eine auf additiv hergestellte Bauteile angepasste Probenpräparation vorgestellt werden, um den Informationsgehalt maximieren zu können. Neben visuellen licht- und rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen werden auch Ergebnisse von Elektronenstrahlmikroanalysen (EDX) sowie Untersuchungen mittels Elektronenrückstreubeugung (EBSD) diskutiert.

Sprecher/Referent:
Tobias Poleske
Hochschule Furtwangen
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dennis Pede
    Hochschule Furtwangen
  • Mo Li
    Hochschule Furtwangen
  • Prof. Dr. Hadi Mozaffari-Jovein
    Hochschule Furtwangen