Titelaufnahme
Titelaufnahme
- TitelQualifizierung von weichmagnetischen Materialien für die Additive Fertigung mit dem SLM-Verfahren / Lennart Tasche ; Referent: Prof. Dr.-Ing. habil. Mirko Schaper, Korreferent: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Tröster
- Autor
- Gutachter
- Erschienen
- Umfang1 Online-Ressource (IV, 132 Seiten) Diagramme, Illustrationen
- HochschulschriftUniversität Paderborn, Dissertation, 2025
- AnmerkungTag der Verteidigung: 17.06.2025
- Verteidigung2025-06-17
- SpracheDeutsch
- DokumenttypDissertation
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Zusammenfassung
Die additive Fertigung ist ein Fertigungsverfahren, welches die Herstellung von komplexen und individualisierten Bauteilen ermöglicht. Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein Verfahren der additiven Fertigung, welches auf dem schichtweisen Aufschmelzen von Metallpulver basiert. Die Verarbeitung von weichmagnetischen Materialien mittels des SLM-Verfahrens bietet neue Möglichkeiten in vielen Industriezweigen, wie der Elektro- und Energietechnik. In dieser Dissertation wird das selektive Laserschmelzen von weichmagnetischen Materialien untersucht, mit dem Ziel, die Verarbeitbarkeit zu verbessern, sowie die Mikrostruktur für die magnetischen Eigenschaften zu optimieren. Hierzu werden verschiedene Legierungen, Prozessparameter und Wärmebehandlungen getestet und ausgewertet. Anhand von einem additiv gefertigten Rotor einer permanentmagneterregten Synchronmaschine werden die praktischen Implikationen analysiert.Die Ergebnisse zeigen, dass die additive Fertigung von Werkstücken aus weichmagnetischen Materialien mit dem selektiven Laserschmelzen möglich ist, aber Herausforderungen wie Poren und Risse mit sich bringt. Durch geeignete Parameterwahl und eine Weiterentwicklung des Verfahrens können diese Nachteile reduziert werden. Das Verfahren ermöglicht dann die Verarbeitung von neuen, für weichmagnetische Eigenschaften optimierte Materialien und die Fertigung von weichmagnetischen Bauteilen, welche klassisch hergestellten Bauteilen in vielen Aspekten überlegen sind.
Abstract
Additive manufacturing is a manufacturing process that enables the production of complex and individualized components. Selective laser melting (SLM) is an additive manufacturing method based on the layered melting of metal powder. The processing of soft magnetic materials using the SLM process opens new possibilities in many branches of the industry, such as electrical engineering and energy technology.In this dissertation, the selective laser melting of soft magnetic materials is investigated with the aim of improving workability and optimizing the microstructure for the magnetic properties. For this purpose, various alloys, process parameters and heat treatments are tested and evaluated. The practical implications are determined based on an additively manufactured rotor of a permanent-magnet synchronous machine.The results show that additive manufacturing of soft magnetic workpieces using selective laser melting is possible but poses challenges such as pores and cracks. These disadvantages can be reduced by selecting suitable parameters and further developing the method. The process then enables the processing of new materials optimized for soft magnetic properties and the production of components that are superior to conventionally manufactured components in many respects.
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