Steuerung der Mikrostruktur von Titan Grad 5 durch Zugabe von Impf- und Flussmittel unter Steuerung der Abkühlrate beim Wire-and-Arc-Additive-Manufacturing

Additive Fertigungsverfahren bieten das Potential, die Produktionskosten von geometrisch anspruchsvollen Titanbauteilen durch bessere Ressourceneffizienz reduzieren zu können. Wire-and-Arc-Additive-Manufacturing (WAAM) ist aufgrund seiner hohen Abschmelzleistung für die Fertigung von Mittel- bis Großbauteilen geeignet. Die prozessbedingte einseitige hohe Wärmeeinbringung führt jedoch zur Ausbildung einer unerwünschten, säulenförmigen dendritischen Mikrostruktur mit anisotropen mechanischen Eigenschaften. Durch Verwendung von Impf- und Flussmitteln kann die dendritische in eine äquiaxiale Mikrostruktur geändert werden. Kombiniert mit einem Temperaturmanagementsystem soll die Kornfeinung gefördert und der Grad der Ausscheidungen variabel einstellbar werden.

Der Ansatz basiert auf Arbeiten, die im Teilprojekt B6 des SFB871 durchgeführt wurden. Im Rahmen des beantragten Transferprojektes sollen zusammen mit den Firmen EWM AG und EWM-EUEN GmbH WAAM-Bauteile mit isotropen mechanischen Eigenschaften hergestellt werden, wobei das Festigkeitsniveau über dem von Titan-Schmiedeteilen liegen soll.