Defekte in additiv gefertigten Bauteilen
Aufgrund der komplexen thermischen Historie während der additiven Fertigung werden in der Regel Eigenspannungen im hergestellten Bauteil induziert. Bauteilversagen wie Rissbildung können auftreten. Nachträgliche Wärmebehandlungen können nach der additiven Fertigung durchgeführt werden, verursachen jedoch zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwand. Die Kontrolle von Eigenspannungen und die Optimierung der Prozessparameter können dazu beitragen, Bauteilversagen zu reduzieren.
Synchrotron-CT zur Defektanalyse additiv gefertigter Materialien
Unsere Kompetenz in der Bildgebung (Imaging) ermöglicht es uns, Defekte wie Risse oder Poren in additiv gefertigten Materialien zu erkennen. Mithilfe hochauflösender Synchrotron-Computertomographie (CT) gewinnen wir detaillierte Einblicke in die Form und Grössenverteilung der Defekte. Diese Methode liefert eine exakte dreidimensionale Darstellung der Defekte sowie ihrer Lage und ermöglicht es, Schwachstellen präzise zu lokalisieren und zu analysieren.
Porositätsanalyse
Neutronendiffraktion zur Untersuchung von Eigenspannungen in Materialien
Unsere Expertise im Bereich der Diffraktion (Beugung) ermöglicht es uns, Eigenspannungen in Materialien zu messen. Mithilfe der Neutronendiffraktion zur Analyse von Eigenspannungen untersuchen wir Veränderungen der Eigenspannungen in einem Bauteil zerstörungsfrei. Dies ist besonders nützlich für additiv gefertigte Bauteile, bei denen Eigenspannungen aufgrund thermischer Zyklen während des Prozesses häufig unvermeidbar sind.
Eigenspannungsanalyse
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Antworten auf die häufigsten Fragen
Die Neutronenbeugung ist eine leistungsstarke Methode zur Messung von Eigenspannungen in additiv gefertigten (AM) Bauteilen. Sie ermöglicht eine zerstörungsfreie Analyse von Spannungen im Volumen, da Neutronen tief in das Material eindringen. Ob die Neutronenbeugung geeignet ist, hängt von der Materialzusammensetzung, der Bauteilgrösse und der Kristallstruktur ab. Grundsätzlich ist jedes kristalline Bauteil, das grösser als das Messvolumen, d. h. die Sondengrösse des Neutronenstrahls, ist, für die Eigenspannungsanalyse geeignet.
Eigenspannungen können mithilfe der Neutronenbeugung gemessen werden, da Neutronen aufgrund ihrer hohen Eindringtiefe eine zerstörungsfreie Messung von Spannungen im Inneren eines Materials ermöglichen.
- Tiefe Eindringtiefe in Materialien
- Zerstörungsfrei
- 3D-Spannungsanalyse
- Direkte Messung, keine Probenvorbereitung erforderlich
- Geeignet für komplexe Geometrien
- Anwendbar auf eine breite Palette von Materialien
Die additive Fertigung (wie selektives Laserschmelzen oder Elektronenstrahlschmelzen) baut Bauteile schichtweise auf und beinhaltet schnelle Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse. Dies führt zu:
- Hohen thermischen Gradienten
- Komplexen Eigenspannungsfeldern im gesamten Bauteil
Einblicke aus Kundenprojekten
Diese Projekte zeigen, wie wir mit unseren Kunden zusammenarbeiten, um komplexe Materialherausforderungen zu analysieren und relevante Erkenntnisse mithilfe von Neutronen- und Synchrotron-Techniken zu gewinnen.
Durch den Einsatz der fortschrittlichen Materialanalytik von ANAXAM erhält Lincotek Additive einen tieferen Einblick und ein besseres Verständnis für SLM-verarbeitete Hochtemperaturmaterialien.”
Dr. Thomas Etter, Expert & Senior Engineer,
Lincotek AdditiveDie additive Fertigung (AM) ist ein Schlüsselprozess in unserer Produktionskette und die Vakuumdichtigkeit unserer Bauteile ist von entscheidender Bedeutung. Dank ANAXAM wurden modernste Analysewerkzeuge eingesetzt, um die Eigenschaften und die Mikrostruktur unserer AM-Teile hinsichtlich der Dichtigkeit zu untersuchen.”
Dr. Denys Sutter, CEO,
condenZero GmbH
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