146 Prakt. Met. Sonderband 52 (2018)
dünne Schicht aus dem Pulverbett heraus erschmolzen. Im Prinzip ähnelt dieses Verfahren dem
Laserstrahlschweißen, nur mit sehr vielen und kleinen Lagen. Nach jeder Belichtung durch den
Laserstrahl, bei welcher das Pulver gezielt aufschmilzt, wird die Bauplattform schrittweise
abgesenkt und das Bauteil so schichtweise aufgebaut. Die Schichtdicken liegen dabei in der Regel
zwischen 30 und 100 um. Der Laserstrahl arbeitet üblicherweise mit einer Geschwindigkeit von v =
300 - 700 mm/s. Für Versuche oder Parameterstudien werden meist gleichzeitig mehrere kleine
Würfel auf einer Plattform gebaut. Das Ziel ist ein nahezu fertiges Bauteil, das - ähnlich wie bei
Sinterbauteilen - keine oder nur wenig Nacharbeit erfordert (ein Beispiel zeigt Abbildung 2).
Festkdrper- oder Faserlaser,
X-Y-Scanner-__ N Mare
(Pulver Beschiehter \ imgeschmolzens
Pulverb at
Bauplattform
+ mm
Abb. 1: Schematischer Aufbau einer Laserstrahl- Abb. 2: Mittels SLM-Verfahren gebautes
Schmelzanlage für additive Laserfertigung Zahnrad mit Kühlkanälen (CT / Querschliff LM)
Gefügeausbildung:
Die Ausbildung des Makro- und Mikrogefüges hängt wie bei anderen Herstellungsprozessen von
vielen Einflüssen ab. Ein wichtiger Punkt sind die wesentlich höheren Temperaturen, welche
entscheidenden Einfluss auf Bauteildichte und Gefügeausbildung der gefertigten Bauteile haben. go
Dies kann zu Gefiigeausbildungen fiihren, wie sie bei der konventionellen Werkstoftherstellung {
nicht auftreten. Bei der metallographischen Untersuchung spielt neben der Charakterisierung des Ar“
Mikrogefüges vor allem die Bestimmung des Lagenaufbaus, der Homogenität, der Porosität oder
der Korngröße eine wichtige Rolle. Je nachdem, wie man anschließend durch das Bauteil schneidet, i
sieht man die einzelnen Laserspuren, die kreuz und quer bzw. wellenartig übereinander liegen. Das “A
Mikrogefüge zeigt in der Regel genau wie Schweißnähte eine Gussstruktur mit dendritischer A Ang
Ausbildung und Seigerungen. Nach einer Wärmebehandlung kann sich das Gefüge in Abhängigkeit Ba
von den Bauparametern, dem Werkstoff und der Gliihtemperatur nur wenig oder sehr stark wy
verändern. Dies wird im Folgenden an einer Aluminium-Silizium-Legierung, Reineisen, einer de Komer
Kobalt-Dentallegierung und einem rostfreien austenitischen Stahl aufgezeigt. Die grundlegende Analyse a
Makrogefügestruktur im Querschliff (0°) und Längsschliff (90°) eines SLM-gefertigten Bauteils Bo
wird an einer Aluminium-Silizium-Legierung veranschaulicht (Abb. 3 und 4). Schneidet man b
Proben in anderem Winkel als 0° oder 90° zur Baurichtung, zum Beispiel 30° oder 60°, ergeben
sich interessante Varianten, wie das Beispiel der Kobaltlegierung zeigt (Abb. 5 und 6).
