Bei dieser Sitzung gab es zwei Gastredner: Dr. Thomas Bielefeld und Frank Palm. Im ersten Vortrag, „PBF-M: entwickelt, industrialisiert und genormt – war es das?“, stellt Dr. Bielefeld zunächst fest, dass das Selektive Laserstrahlschmelzen bereits einen positiven Business Case erzielt und die ersten Bauteile bereits zum Teil in Flugzeugen verbaut werden. Mit der Frage im Präsentationstitel leitet er dann aber ein, dass er noch viel Forschungsbedarf sieht. Unter anderem weist er auf die hohen Kostenanteile der Stützstrukturen in der gesamten additiven Fertigungskette hin. Zukünftig hofft er, dass die Stützstrukturen bereits im CAD-Programm per KI und eventuell simulationsgestützt platziert werden. Das zweite Thema gilt dem Gasfluss auf der Oberfläche. Es fehle ein In-Situ-Monitoring, um zu überprüfen, ob der Gasfluss laminar ist und erweitert dann, dass eine Nachregelung auch notwendig sei. Als nächstes geht es um das Thema Verzug und zeigt Bilder unterschiedliche Verzugsfelder für dasselbe Bauteil, die aus einer unterschiedlichen Orientierung resultieren. Eine geeignete Wahl der Belichtungsstrategie und dem Platzieren von Supportstrukturen sei notwendig. Der letzte angesprochene Punkt ist die Anwendersicherheit: Es brauche eine Datenbasis, um Oberflächen und Ermüdungseigenschaften zu korrelieren, ebenso repräsentative Messverfahren müssen definiert werden. Zum Thema der Anwendersicherheit wird auch noch die Legierungsoptimierung erwähnt, dass bestehende Legierungen für die additive Fertigung überarbeitet werden sollten. Er beendet die Präsentation noch mit der Motivation zur Kreativität und betont, dass es immer noch Forschungsfragen gibt, die industriell nicht gelöst werden können.

Frank Palm führt seinen Vortrag „Al-Sc in AM =>Beyond Scalmalloy®“ ein, indem er die Wichtigkeit von Scandium hervorhebt und zeigt die positiven Materialeigenschaften von Scalmalloy auf, geht dann aber darauf ein, dass es noch viel Potential durch weitere Legierungselemente gibt. Er relativiert jedoch potenzielle Erfolge andere Legierungselemente dadurch, dass er Scandium als Treiber für die erzielten Materialeigenschaften sieht, möchte aber dennoch nichts ausschließen. Es folgt ein geschichtlicher Abriss des Legierungssystems. Anschließend wird nochmal tiefer auf die positiven Materialeigenschaften eingegangen und gesagt, dass die höheren Festigkeitswerte nicht die Bruchdehnungswerte reduzieren würden. Danach werden Aufnahmen eines selektiven Laserstrahlprozesses mit Scalmalloy gezeigt und es wird auf die hohe Dynamik und die Rauchentwicklung aufmerksam gemacht. Es wird beschrieben durch welche Elemente, die Probleme behandelt werden und Herr Palm stellt das Ergebnis Scancromal vor, gefolgt von entsprechenden Prozessaufnahmen, in denen die vorher beschriebenen Probleme signifikant reduziert wurden. Weitere positive Effekte werden genannt: eine bessere Duktilität, bessere Oberflächen und höhere Bauraten. Herr Palm quantifiziert das Ziel der Legierungen, die Materialqualität zu erhalten/verbessern bei einer Erhöhung der Bauraten und bewertet nach der Formel Scancromal als einen „Game-Changer“. Zum Ende wird noch auf einen wirtschaftlichen Aspekt eingegangen, dass Scandium nicht mehr nur aus Minen gewonnen werde, sondern ebenso aus Abfallströmen erzeugt werden könne.

Bei der Projektskizzenvorstellung wurde ein Kooperationsvorhaben vom ISEMP der Universität Bremen und dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien mit dem Titel „Materialspezifische Versagensmechanismen von Supportstrukturen im LBM Prozess“ von Hannes Birkhofer vorgestellt.

In der Sitzung wurde zusätzlich bekanntgegeben, dass Anträge innerhalb von 6 Monaten nach einer positiven Befürwortung einzureichen sind. Ebenso wurde in der darauffolgenden IAB-Sitzung beschlossen, dass die jährliche thematische Ausschreibung sich auf Oberflächen spezialisieren soll und dass die nächste Fachausschusssitzung am 30.5.2022 um 13:00 Uhr stattfinden wird.

Christoph Behrens,
Bremen Center for Computational Materials Science (BCCMS), Universität Bremen

Informationen zu allen Fachausschüssen können Sie über die DGM-Homepage unter https://dgm.de/de/netzwerk/fach-gemeinschaftsausschuesse abrufen.
Wenn Sie Interesse haben, in einem der Ausschüsse aktiv mitzuwirken, schreiben Sie uns eine kurze Mail an fachgremiendgm.de