Short-time-procedures for characterization of the fatigue behaviour of additively manufactured metallic structures

Zusammenfassung

Zur Nutzung des Potentials der additiven Fertigung für die Anwendung in hochbeanspruchten Komponenten ist es notwendig, die prozessspezifische Mikrostruktur und die daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften zu charakterisieren. Im vorliegenden Projekt wurden Probenstäbe aus dem Stahl 316L additiv gefertigt. Hierzu wurden die additiven Fertigungsverfahren Laser Deposition Welding (LDW) und Selective Laser Melting (SLM) verwendet. Zusätzlich wurde der Einfluss der Aufbaurichtung im additiven Fertigungsprozess auf die Werkstoffmikrostruktur und -eigenschaften untersucht. Im Fokus steht hierbei die Bewertung und Charakterisierung der Ermüdungseigenschaften der additiv gefertigten Werkstoffstrukturen. Hierzu wurden als Kurzzeitmethoden die zyklische Mikro-Eindringprüfung (PhyBaLCHT) und kraftgeregelte zyklische Laststeigerungsversuche (LSV) genutzt. Diese Verfahren ermöglichen eine zeitund kosteneffiziente Bewertung des Ermüdungsverhaltens der unterschiedlichen Fertigungszustände. Die Untersuchungen zeigen, dass die Laststeigerungsversuche das anisotrope Ermüdungsverhalten additiv gefertigter Strukturen zuverlässig beschreiben können, weshalb dieses Kurzzeitverfahren hohes Potential auch zur Untersuchung des Einflusses nachgelagerter Fertigungsprozesse auf das anisotrope Ermüdungsverhalten additiv gefertigter Strukturen besitzt.