Books in the Light Engineering Fur Die Praxis series

Additive Fertigungsverfahren befinden sich an der Schwelle zur Industrialisierung. Daraus ergibt sich ein Praxisbedarf nach effizienten und effektiven Prozessketten für die Fertigung von Bauteilen in Endqualität. Diese Dissertation beantwortet diesen Bedarf mit einer praxisorientierten Methode zur Gestaltung effizienter Fabrikstrukturen für die additive Fertigung und bewertet verschiedene Möglichkeiten zur Steigerung der Produktivität der Prozesskette unter Kosten- und Durchlaufzeitaspekten.

In der laseradditiven Fertigung stellen fehlende Vorgaben für die Qualität des Metallpulvers und mangelnde Kenntnisse über den Einfluss der Pulvereigenschaften auf die Qualitätsmerkmale der Bauteile besondere Herausforderungen dar, die die Etablierung der Technologie als (Serien-)Produktionsverfahren erschweren. Gegenstand dieser Dissertation sind grundlegende Untersuchungen zum Werkstoff- und Prozessverhalten von Metallpulvern in der laseradditiven Fertigung. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden Anforderungen an das Eigenschaftsprofil eines Pulverwerkstoffs für die laseradditive Fertigung formuliert, die zum Zwecke der Qualitätssicherung zu prüfenden Pulvereigenschaften vorgeschlagen und Handlungsempfehlungen zum Transport, zur Lagerung und zum Recycling abgeleitet.

Ultra-short pulse laser processing of ultra-hard materials requires an accurate and agile experimental and analytical investigation to determine an efficient choice of parameters and settings to optimize ablation.

Stähle hoher Festigkeit und Härte bieten Leichtbaupotential für Anwendungen im Automobilbau sowie in der Energietechnik, sie gehören jedoch zu den schwer zerspanbaren Werkstoffen. Zur Fertigung leistungsfähiger Zerspanwerkzeuge aus polykristallinem kubischem Bornitrid (PCBN) eröffnet Laserstrahlabtragen mit kurzen und ultrakurzen Pulsen neue Potentiale. Vor diesem Hintergrund erfolgt in der vorliegenden Arbeit die Erstellung eines methodischen Vorgehens zur Entwicklung von Laserstrahlabtragprozessen. Dieses wird am Beispiel der Prozessentwicklung zur laserbasierten Fertigung von PCBN-Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide validiert. Die Anwendung des entwickelten Prozesses führt zum exemplarischen Einsatz der Werkzeuge in der Hartzerspanung.

Selective Laser Melting (SLM), also referred to as Laser Powder Bed Fusion (L-PBF), offers significant advantages for the manufacturing of complex, high-quality parts. Comprehensive research has been done to overcome these challenges, but little attention has been paid to addressing them by optimizing the laser beam profile.