{"id":54969,"date":"2024-04-02T15:00:03","date_gmt":"2024-04-02T13:00:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=54969"},"modified":"2024-04-02T13:20:12","modified_gmt":"2024-04-02T11:20:12","slug":"forscher-des-ornl-finden-loesung-zur-behebung-der-schaeden-3d-gedruckter-grossformat-metallteile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/forscher-des-ornl-finden-loesung-zur-behebung-der-schaeden-3d-gedruckter-grossformat-metallteile\/","title":{"rendered":"Metallteile aus dem 3D-Drucker weisen Risse auf: ORNL-Forscher finden L\u00f6sung"},"content":{"rendered":"

Die Vorteile, die die additive Fertigung<\/a> bietet, wurden in Industrien wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilbranche und der Verteidigungsindustrie l\u00e4ngst erkannt. So bietet der gro\u00dfformatige 3D-Druck<\/a> einer Vielfalt an Industrien beispielsweise die M\u00f6glichkeit, schnell ben\u00f6tigte Werkzeuge und Bauteile innerhalb k\u00fcrzester Zeit zu beschaffen sowie Lieferketten zu verk\u00fcrzen. Diese Art der modernen Fertigung besitzt im Bereich der Herstellung gro\u00dfer Metallstrukturen das Potential, traditionelle Herstellungsverfahren wie den Metallguss zu ersetzen, insbesondere in Anbetracht dessen, dass inl\u00e4ndische Kapazit\u00e4ten der USA zur Produktion gro\u00dfer Metallstrukturen ins Ausland verlagert wurden. Bislang bestand jedoch oftmals das Problem, dass gro\u00dfe 3D-gedruckte Metallteile irreparable und mit Kosten verbundene Sch\u00e4den in Form von Rissen aufwiesen. Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des <\/span>Energieministeriums haben nun die L\u00f6sung gefunden, um Metallteile aus dem 3D-Drucker k\u00fcnftig resistenter gegen die w\u00e4hrend des Druckprozess entstehenden Belastungen zu gestalten.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Forschungsprojekt zur Behebung der Materialfehler fand in der Manufacturing Demonstration Facility (MDF) des Energieministeriums am ORNL statt und wurde durch das Programm zur Analyse und Erhaltung der industriellen Basis des Verteidigungsministeriums finanziell unterst\u00fctzt. Die Sch\u00e4den der im 3D-Druckverfahren hergestellten Metallteile zu vermeiden und die Produktion effizienter zu machen ist von gro\u00dfer Relevanz, da vor allem hochwertige Industrien wie die Automobilbranche oder die Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung von diesem Verfahren Gebrauch machen. Die Materialsch\u00e4den haben laut des Forschers und Leiters der Studie Ritin<\/span> Mathews <\/span>zur Folge, dass die gedruckten Teile nicht verwendet werden k\u00f6nnen und im Abfall landen.<\/p>\n

\"Metallteile\"

Verformung durch Eigenspannungen in den horizontalen und vertikalen Achsen des Materials (Bild: ORNL)<\/p><\/div>\n

Den Grund f\u00fcr die auftretenden Sch\u00e4den beim Metalldruck<\/a> fanden die ORNL-Forscher in den immensen Eigenspannungen im Material, die beim 3D-Druck gro\u00dfer Metallteile zustande kommen. Im Laufe des Hei\u00dfdruckverfahrens entstehen so die unerw\u00fcnschten Risse, die sich nachher beim Abk\u00fchlen noch weiter vergr\u00f6\u00dfern und nicht mehr r\u00fcckg\u00e4ngig zu machen sind. „Das Vorhandensein von hohen RS-Werten kann dazu f\u00fchren, dass sich Risse in der Konstruktion bilden, die die Integrit\u00e4t der Komponenten beeintr\u00e4chtigen und zu einer geringeren Festigkeit und Erm\u00fcdungseigenschaft f\u00fchren“, <\/span><\/span><\/em>\u00e4u\u00dferten sich Mathews und seine Mitautoren.\u00a0<\/span><\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Die L\u00f6sung zur Vermeidung der Sch\u00e4den in Metallteilen<\/h3>\n

Die durch Eigenspannungen verursachten Sch\u00e4den im Material treten insbesondere beim gro\u00dfformatigen 3D-Druck auf, da hierbei im Gegensatz zur Herstellung kleinerer Teile vermehrt die schmelzbasierte Abscheidung angewendet wird. Den Forschern gelang es, eine simple L\u00f6sung gegen die Entstehung der Risse im Material zu finden. Mit Hilfe einer Computermodellierung des Abscheidungsprozesses und der dabei entstehenden Eigenspannung im Metall konnte St\u00fctzmaterial hinzugef\u00fcgt werden. Auf diese Weise konnten scharfe Ecken und 90-Grad-Winkel vermieden werden. Laut Mathews werde durch das Hinzuf\u00fcgen von Material in kritischen Bereichen die Anh\u00e4ufung von Spannungen gemildert. Mit Hilfe dieser L\u00f6sung der Forscher kann eine RS-Konzentration nicht zustande kommen, wodurch die Stabilit\u00e4t des Teils gew\u00e4hrleistet wird. Mehr Informationen erhalten Sie HIER<\/a> im Artikel des ORNL.<\/p>\n

Was halten Sie von der Forschung zur Behebung der Sch\u00e4den in gedruckten Metallteilen? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Metallhandwerk und Technik<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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