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Stützstrukturreduzierung mittels Partikelapplikation beim pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl
Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Reduzierung der prozessbedingten Stützstrukturen beim PBF-LB/M mit dem Ziel, bestehende Hemmnisse für einen breiten industriellen Einsatz des Fertigungsverfahrens abzubauen. Hierfür wurde ein Prozess entwickelt, mit dem die effektive Wärmeleitfähigkeit des Pulverbettes unterhalb überhängender Bauteilbereiche lokal erhöht werden kann. Die Erhöhung der effektiven Wärmeleitfähigkeit des Pulverbettes wird durch Wärmeleitpartikel realisiert, die in einer Tinte dispergiert vorliegen und schichtweise in die Hohlräume zwischen den Metallpulverpartikeln appliziert werden. Hierfür wurden zunächst geeignete Wärmeleitpartikel systematisch ausgewählt und in einer mittels Inkjet-Druck verarbeitbaren Tinte dispergiert. Im Anschluss wurden die Einflüsse des Tintenauftrags auf die Eigenschaften des Pulverbettes sowie auf den PBF-LB/M-Prozess experimentell untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass durch die lokal erhöhte effektive Wärmeleitfähigkeit des Pulverbettes Überhitzungen und Wärmestauungen insbesondere in überhängenden Bauteilbereichen vermieden werden können, wodurch der Bedarf an Stützstrukturen reduziert wird.
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