Laserschweißbarkeit von laseradditiv gefertigten Aluminiumbauteilen

Die schweißtechnische Verbindung von laseradditiv gefertigten (3D Druck) Aluminiumbauteilen zeigt eine unzulässig hohe Schweißnahtporosität, die bisher unerforscht ist. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein tiefgehendes Verständnis über die Laserschweißbarkeit dieser Bauteilen vermittelt und Methoden dargestellt, um diese zu optimieren. Hierfür erfolgt zunächst eine Klärung der Porenursache. Darauf aufbauend werden optimierte Schweißstrategien für diese Bauteile dargestellt sowie der werkstoffkundlichen Ursache der Nahtporosität bereits in der Bauteilentstehung, dem 3D-Druckprozess, entgegengewirkt. Weiterhin werden Konstruktionsrichtlinien erarbeitet, die dem Konstrukteur intuitiv eine prozessgerechte Gestaltung der Baugruppen ermöglichen.

Einleitung und Motivation. - Stand der Wissenschaft und Technik. - Herausforderung, Zielsetzung und Vorgehensweise. - Werkstoffkundliche Eingrenzung der Porenursache. - Schweißprozessanalyse. - Maßnahmen zur Minderung des Wasserstoffgehalts im L-PBF-Bauteil. - Konstruktionsempfehlungen für laserstrahlgeschweißte Aluminium-L-PBF-Bauteile. - Validierung. - Zusammenfassung und Ausblick.