Prüfung von additiv gefertigten Metall-Proben - ZwickRoell unterstützt HS Furtwangen
Im Rahmen von Forschungs- und Abschlussarbeiten kooperiert das Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik Tuttlingen (IWAT) der HS Furtwangen mit ZwickRoell bereits seit mehreren Jahren. Zur Bestimmung der Festigkeitskennwerte von additiv gefertigten Metall-Bauteilen, werden mechanische Versuche im Prüflabor von ZwickRoell durchgeführt.
Der durchgeführte Versuch fand im Rahmen der Masterthesis „Konstruktion und additive Herstellung verschiedener poröser Bauteile sowie deren Charakterisierung durch röntgencomputertomografische Methoden“ unter der Betreuung von Herr Prof. Mozaffari-Jovein und Herr Pede statt. Der Versuch orientiert sich an DIN 50134 „Prüfung von metallischen Werkstoffen – Druckversuch an metallischen zellularen Werkstoffen“. Diese Untersuchungsreihe dient der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften additiv hergestellter, poröser Bauteile unter uniaxialer Druckbelastung.
Prüfmuster / Proben
Die Untersuchung erfolgt an den gebauten, porösen Titanbauteilen mit unterschiedlichen Gitterstrukturen. Jede Gitterstruktur wird in zwei Varianten gebaut (400 und 500 μm Strebendicke) Die Außenkontur der Bauteile beträgt 20 x 20 x 36 mm, inklusive 3 mm Rand oben und unten. Die Gitterstruktur umfasst 10 x 10 x 15 Zellen.
Versuchsdurchführung
Die Krafteinleitung an der Prüfmaschine erfolgt zwischen zwei planparallel, geschliffenen und geschmierten Platten mit einer Mindesthärte von 60 HRC. Die Schmierung kann beispielsweise mit Graphit erfolgen. Eine Probe wird benötigt für einen Vorversuch zur Abschätzung der Plateauspannung. Der eigentliche Versuch erfolgt an jeweils drei Proben pro Gitterstruktur zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften. Vor dem Versuch wird jeder Probekörper an mindestens drei Messpunkten in seiner Breite ausgemessen. Der mittlere Querschnitt wird als Anfangsquerschnitt des Kompressionsversuchs verwendet. Die Außenflächen der Ränder werden geschliffen um eine glatte Auflagefläche zwischen den Prüfplatten zu gewährleisten und müssen parallel sein.
Die Versuche wurden im ZwickRoell Prüflabor mit einer AllroundLine Prüfmaschine (Fmax 250 kN) durchgeführt.
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