Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-1037246
Korn, Hannes
Drossel, Welf-Guntram (Univ.-Prof. Dr.-Ing.) ; Zeidler, Henning (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Angepasste Scanstrategien für die Fertigung filigraner Strukturen mit dem Laser-Powder-Bed-Fusion-Verfahren
Adapted Scanning Strategies for the Manufacturing of Filigree Structures Using the Laser Powder Bed Fusion Process
Kurzfassung in deutsch
In dieser Arbeit werden Möglichkeiten, durch Modifikation der Scanstrategie beim La-ser-Powder-Bed-Fusion-Verfahren (LPBF) Einfluss auf die Qualität filigraner Strukturen zu nehmen, in der Breite untersucht. Darauf basierend werden neuartige Scanstrategien für filigrane Strukturen zur Verbesserung der Fertigungsqualität und Steigerung der Produktivität erarbeitet und validiert.In Fertigungsversuchen werden geometriebedingte Unterschiede bei der Verarbeitung von Vollmaterial und filigranen Strukturen anlagen- und werkstoffübergreifend ermittelt. Anschließend wird die Größe der Einflussmöglichkeit der Punkt-, Quasipunkt- und Li-nien-Scanstrategie auf die Geometrie, den Verzug oder die Oberflächen von Gitter- und Wandstrukturen analysiert. Sie wird der Größe des Einflusses der Laserparameter und der Geometrie gegenübergestellt und Wechselwirkungen werden identifiziert. Auf dieser Basis werden angepasste Scanstrategien zur Erhöhung der Produktivität, zum Einbringen stetiger Verrundungen an den Knoten von Gitterstrukturen, zur Sen-kung des Verzugs bei geraden Wandabschnitten und für die Fertigung von Wandberei-chen in flachen Überhangsituationen erarbeitet und erzielbare Qualitätsverbesserungen untersucht. Schließlich werden die Scanstrategien auf komplexe Gitter- und Wandstruktur-Bauteile angewendet und ihr industrielles Nutzungspotenzial aufgezeigt.
Kurzfassung in englisch
This thesis comprehensively investigates ways to influence the quality of filigree struc-tures by modifying the scanning strategy in the laser powder bed fusion (LPBF) pro-cess. Based on these findings, novel scanning strategies for filigree structures are de-veloped and validated to improve manufacturing quality and increase productivity.In manufacturing experiments, geometry-related differences in the processing of solid material and filigree structures are determined across different systems and materials. Subsequently, the extent of the influence of point, quasi-point, and line scanning stra-tegies on the geometry, warpage, or surfaces of lattice and thinwalled structures is analyzed. This is compared to the extent of the influence of laser parameters and geo-metry, and interactions are identified. On this basis, adapted scanning strategies are developed to increase productivity, int-roduce continuous fillets at the nodes of lattice structures, reduce warpage in straight wall sections, and manufacture wall areas in flat overhang situations. Furthermore achievable quality improvements are investigated. Finally, the scanning strategies are applied to complex lattice and wall structure components, and their industrial application potential is demonstrated.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau in der Produktion | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Drossel, Welf-Guntram (Univ.-Prof. Dr.-Ing.) | |
| DOI: | doi:10.60687/2026-0085 | |
| Quelle: | Berichte aus der Produktionsforschung | |
| SWD-Schlagwörter: | Lattice material , Filigran , Dünnwandigkeit , Fertigungstechnik , 3D-Druck | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Gitterstrukturen , Wandstrukturen , filigrane Strukturen , Laser Powder Bed Fusion (LPBF) , Scanstrategie | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Lattice structures , thinwalled structures , filigree structures , Laser Powder Bed Fusion (LPBF) , scanning strategy | |
| DDC-Sachgruppe: | Industrielle Fertigung | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 15.12.2025 | |
| OA-Lizenz | CC BY-SA 4.0 |
