Heissrissvermeidung in der laser- und pulverbettbasierten additiven Fertigung von AlMg4,5Mn0,7 durch Zumischung von AlSi10Mg

摘要

Das Leichtbaupotenzial von Aluminiumlegierungen kann in der laser- und pulverbettbasierten additiven Fertigung (SLM/LPBF) nicht vollstandig ausgenutzt werden, da die Werkstoffauswahl auf einige wenige Aluminiumlegierungen mit limitierten mechanisch-technologischen Eigenschaften begrenzt ist. Ein zentrales Hindernis dafur stellt die Heissrissanfalligkeit dar, die die Verarbeitbarkeit auf die aktuell verwendeten Pulverwerkstoffe AlSi12 und AlSi10Mg weitestgehend beschrankt. In dieser Studie wurde der Pulverwerkstoff EN AW-5083 (Al Mg4,5Mn0,7) mittels des LPBF-Verfahrens verarbeitet und metallographisch auf Heissrisse untersucht. Anschliessend wurde AlSi10Mg zugemischt, um die Heissrissanfalligkeit zu reduzieren. Durch die Zumischung von bereits 7 Gew.% AlSi10Mg Pulverwerkstoff konnten die Heissrisse vollstandig eliminiert werden. Die Zumischung von Al- Si10Mg bewirkt eine Kornverfeinerung und die Zunahme des Volumenanteils an niedrigschmelzenden Phasen. Beide Effekte reduzieren die Heissrissanfalligkeit, wie es aus dem Schmelzschweissen bekannt ist. In Zukunft konnen durch diesen kostengunstigen Ansatz weitere Pulverwerkstoffe fur das LPBF verarbeitet und das Leichtbaupotenzial des LPBF-Verfahrens gesteigert werden.