Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung (Mitteilung) trägt allein der Verfasser;
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© 2018 TKNIKA, IMH, Gipuzkoa, Spain | Nachwuchsstiftung Maschinenbau gGmbH, Bielefeld, Germany
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 | Wie man diese Lerneinheit benutzt |
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Bei der Konstruktion schon an die Nachbearbeitung denken |
 | Bei der Konstruktion schon an das Post-Processing denken |
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Materialanforderungen, Toleranzen und Oberflächenbearbeitung |
 | Materialanforderungen, Toleranzen und Oberflächenbearbeitung |
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Eingegrenzte Bereiche leeren |
 | Eingegrenzte Bereiche leeren |
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Entfernen des Stützmaterials |
 | Entfernen des Stützmaterials |
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Maschinelle Bearbeitung – überzogene Schichtstärke |
 | Maschinelle Bearbeitung – überzogene Schichtstärke |
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Die Grundplatte beschneiden |
 | Die Grundplatte beschneiden |
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Eigenspannung – Wärmebehandlung |
 | Eigenspannung – Wärmebehandlung |
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Heißisostatisches Pressen (HIP) |
 | Heißisostatisches Pressen (HIP) |
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Allgemein gesagt enthalten Bauteile, die mit der Grundplatte verbunden bleiben, ein hohes Spannungsniveau in der Bandbreite der Streckfestigkeit des Materials. Teile, die von der Grundplatte entfernt worden sind, haben ein viel geringeres Spannungsniveau, sie leiden aber unter Verformung während des Ablösevorgangs.
Die Belastungsstrategie, die während der Verschmelzung der Pulver-Layer verwendet wird, hat großen Einfluss auf die Entwicklung der Höhe der Eigenspannung. Im Allgemeinen sind die Spannungen größer senkrecht zur Scan-Richtung als entlang der Scan-Richtung.
Die Erwärmung der Trägerplatte führt zu einem Abbau des Eigenspannungsniveaus, da die Temperaturgefälle reduziert werden.
Es ist möglich das Spannungsniveau durch eine Wärmebehand-
lung zu reduzieren. Die Reaktion von Metallen und Legierungen auf Wärmebehandlungen hängt von der Zusammensetzung des Metalls und den Auswirkungen von Legierungsbestandteilen ab. Metalle werden wärmebehandelt um:
- Eigenspannung zu reduzieren, die sich während der Herstellung aufbaut;
- eine optimale Kombination aus Biegbarkeit,, Bearbeitbarkeit und maßlicher sowie förmlicher Stabilität zu erzielen;
- Festigkeit zu erhöhen;
- spezielle Eigenschaften wie Bruchfestigkeit, Ermüdungsresistenz und Dauerstandfestigkeit bei hohen Temperaturen zu optimieren.

SLM besitzt großes Potenzial in der Additiven Fertigung. Jedoch führen hohe Temperaturgefälle aufgrund der konzentrierten punktuellen Energiezufuhr zu Eigenspannungen, zur Bildung von Rissen und Verformungen während des Herstellungsprozesses oder auch nach der Abtrennung der Stützen und der Trägerschicht.
Der erste Mechanismus, der Eigenspannung bringt wird Temperaturgradienten-Mechanismus (TGM) genannt. Er resultiert aus den großen Temperaturgefällen, die um den Laserpunkt herum entstehen. Dieser TGM wird üblicherweise genutzt für das Laserbiegen von Blechen entlang gerader Linien. Wegen der schnellen Erhitzung der Oberfläche durch den Laserstrahl und die eher langsame Wärmeleitung, entwickelt sich ein steiles Temperaturgefälle. Während des Abkühlens beginnen die plastisch verdichteten oberen Schichten zu schrumpfen und ein Biegewinkel entwickelt sich in Richtung Laserstrahl.
Ein zweiter Mechanismus, der Eigenspannung hervorruft, ist der Abkühlungsprozess der geschmolzenen oberen Layer (bei SLM). Die letztere schrumpfen aufgrund der thermischen Kontraktion. Diese Verformung wird aufgehalten durch das darunter liegende Material, wodurch Zugspannung in der oberen Schicht und Druckspannung unten entsteht.
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