3D Druck - Laserauftragschweißen

Laser Powder Bed Fusion (LPBF) erfordert hochreine Stahl- und Legierungspulver mit kontrollierter chemischer Zusammensetzung, definierter Partikelgrößenverteilung und hervorragender Fließfähigkeit. Zu den wesentlichen Qualitätsmerkmalen zählen zertifizierte Pulverbatches, vollständige Rückverfolgbarkeit, stabile Prozessparameter, abgestimmte Wärmebehandlungsverfahren sowie umfassende Prüfungen zur Sicherstellung einer gleichbleibend hohen Bauteilqualität.

Laser Powder Bed Fusion (LPBF), auch als Selective Laser Melting (SLM) bezeichnet, ist ein hochpräzises additives Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer und leistungsfähiger Metallbauteile. Die Qualität und Leistungsfähigkeit der erzeugten Komponenten hängen maßgeblich von den Eigenschaften des eingesetzten Metallpulvers ab. Zu den wesentlichen Werkstoffanforderungen zählen eine präzise kontrollierte chemische Zusammensetzung, hohe Pulverreinheit, geringe Sauerstoff- und Feuchtigkeitsgehalte sowie eine konstante Partikelgrößenverteilung. Diese Eigenschaften sind entscheidend für eine gleichmäßige Pulververteilung im Pulverbett und eine stabile Wechselwirkung mit dem Laserstrahl.
Zu den im LPBF-Verfahren häufig verarbeiteten Werkstoffen zählen nichtrostende Stähle, Maraging-Stähle, Werkzeugstähle, niedriglegierte Stähle sowie Nickelbasislegierungen. Die Pulver müssen eine hohe Sphärizität und ausgezeichnete Fließeigenschaften aufweisen, um dichte, fehlerarme Schichten und reproduzierbare mechanische Eigenschaften zu gewährleisten. Die schnellen Schmelz- und Erstarrungsvorgänge erfordern Werkstoffe mit vorhersehbarem thermischem Verhalten, um Rissbildung, Eigenspannungen und unerwünschte Gefügeveränderungen zu minimieren.
Zu den zentralen Qualitätsmerkmalen gehören die Herstellung zertifizierter Pulverchargen, eine hohe Chargenkonstanz, vollständige Rückverfolgbarkeit sowie kontrollierte Strategien für die Wiederverwendung von Pulvermaterial. Prozessüberwachung, validierte Parametersätze, nachgelagerte Wärmebehandlungen und zerstörungsfreie Prüfverfahren gewährleisten Maßgenauigkeit, strukturelle Integrität und eine zuverlässige Leistungsfähigkeit. Dadurch können Bauteileigenschaften erreicht werden, die mit denen konventionell gefertigter Komponenten vergleichbar sind.