Entwicklung und Validierung einer Design-Richtlinie von MEX/M-Verfahren von 1.4404

Betreuer/in:            Karim Asami           
Dekanat/Institut:   G-2, iLAS           

E-Mail:   karim.asami@tuhh.de

(DE/ENG) Entwicklung und Validierung einer Design-Richtlinie von MEX/M-Verfahren von 1.4404
Die additive Fertigung bietet großes Potential zur einfachen und direkten Herstellung komplexer und funktionaler Bauteile aus Polymeren und Metallen. Das dreidimensionale Bauteil wird schichtweise aufgebaut. Dadurch reduziert sich die Komplexität eines dreidimensional zu fertigenden Körpers auf eine Vielzahl zweidimensionaler Fertigungsschritte und ermöglicht die Umsetzung sehr komplexer Strukturen. Daher bietet die additive Fertigung aufgrund der Gestaltungsfreiheit großes Innovationspotential gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren.
Bei der Materialextrusion von Metallen (MEX/M) wird zunächst ein Filament oder Granulat, bestehend aus Metallpulver in einer Kunststoffmatrix, aufgeschmolzen und in Bahnen schichtweise abgelegt, bis ein Grünteil vollständig aufgebaut ist. Dieses Grünteil wird nachfolgend in einem Lösemittel teilweise von der Kunststoffmatrix befreit (Braunteil genannt) und anschließend in einem Ofenprozess vollständig entbindert und bei hohen Temperaturen zu einem dichten Metallbauteil gesintert. Beim Sinterprozess treten unterschiedliche Einflussfaktoren, wie beispielsweise das geometrieabhängige Schrumpfungsverhalten, auf, die identifiziert und aufeinander abgestimmt werden müssen, damit ein metallisches Bauteil maßhaltig hergestellt werden kann.
Ziel der Arbeit soll es daher sein eine Design-Richtlinie zu entwickeln und zu validieren, um Bauteile aus dem Edelstahl 1.4404 unter Berücksichtigung der relevanten Einflussfaktoren maßhaltig und dicht herstellen zu können. Insbesondere sollen beim Sinterprozess mithilfe von unterschiedlichen Temperaturprofilen das Schrumpfungsverhalten repräsentativer Geometrieelemente, deren Dichte und die Rauheit untersucht werden.

Leitfragen und offene Fragestellungen

  • Welche Einflussfaktoren sind während des Sinterprozesses zu berücksichtigen?
  • Welche Termperaturprofile sind für 1.4404 geeignet?
  • Welche Randbedingungen ergeben sich für die Proben?
  • Welche Randbedingungen ergeben sich für die Herstellung mit dem MEX/M-Verfahren?
  • Wie der Versuchsplan für die Untersuchung des geometrieabhängigen Schrumpfungsverhaltens konzipiert werden?
  • Welche Messmethoden sind für die Untersuchung sinnvoll?

Was wir erwarten

  • Technisches Studium (z.B. Maschinenbau, Produktionstechnik oder ähnliches)
  • Kommunikationsstärke, Zuverlässigkeit und eigenverantwortliche, strukturierte Arbeitsweise
  • Idealerweise erste Erfahrungen in der Additiven Fertigung

Bei Fragen melden Sie sich gerne bei:
M.Sc. Karim Asami
Email: karim.asami@tuhh.de
Phone: +49 40 42878-3454

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