In Zeiten des Klimawandels ist die Emissionsreduktion ein zentraler Aspekt des gesellschaftlichen und politischen Bewusstseins geworden. In der Mobilitätsindustrie ist daher die Realisierung von Gewichtseinsparungen an Bauteilen bei Konstanz der Funktionseigenschaften von Interesse, um den anfallenden Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Aluminium kommt als einem der wichtigsten Leichtbauwerkstoffe hierbei eine besondere Rolle zu. Eine Erhöhung der Funktionseigenschaften aktueller Aluminiumlegierungen kann in diesem Kontext zur Realisierung von Gewichts  und daraus resultierend Emissionseinsparungen führen. Die Gewichtseinsparungen werden hierbei über eine dünnere Auslegung von Bauteilen sowie eine Substitution von Eisenbasiskomponenten ermöglicht. In der additiven Fertigung ist die Verarbeitung von hochfesten Aluminiumlegierungen aufgrund der ausgeprägten Heißrissneigung als herausfordernd zu beschreiben. Demnach kann eine „defektfreie“ Verarbeitung aktuell nur unter Einsatz nanopartikulärer Zusätze oder Seltener Erden erfolgen. Al-Ni-Legierungen basierend auf dem α Al + Al3Ni-Eutektikum werden aufgrund der dokumentierten Resistenz vor Heißrissbildung sowie der mechanischen Eigenschaften als vielversprechende Kandidaten zur Verarbeitung mittels additiver Fertigungsmethoden identifiziert. 
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt erstmalig eine umfassende Charakterisierung der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften für Al-Ni-Legierungen im additiv gefertigten Zustand sowie die Untersuchung der Auswirkungen ausgewählter Legierungszusätze. Dies umfasst Untersuchungen der Legierungen AlNi7,5, AlNi7,5Cu0,5, AlNi7,5Cu2,0, AlNi7,5Zr0,5 und AlNi7,5Mg1,0Si0,5. Über die Erreichung definierter mechanischer Kennwerte (Zugfestigkeit bei Raumtemperatur/250 °C: 500 MPa/150 MPa) soll das Leichtbaupotenzial von Al-Ni-Legierungen sowie des Leichtbauwerkstoffs Aluminium aufgezeigt werden.

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Autor Rödler, Georg
Gewicht 0.258 kg
Erscheinungsdatum 03.11.2022
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Dissertationen

Rödler, Georg

Entwicklung des selektiven Laserstrahlschmelzens für Al-Ni-Legierungen

ISBN: 978-3-98555-118-7
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Kurzbeschreibung

Die additive Verarbeitung von hochfesten Aluminiumlegierungen ist aufgrund der ausgeprägten Heißrissneigung als herausfordernd zu beschreiben. Al Ni Legierungen basierend auf dem α Al + Al3Ni-Eutektikum werden als vielversprechende Kandidaten zur Verarbeitung mittels additiver Fertigungsmethoden identifiziert. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt erstmalig eine umfassende Charakterisierung für Al Ni Legierungen im additiv gefertigten Zustand.
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