DE102021001685A1 - Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material - Google Patents

Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material Download PDF

Info

Publication number
DE102021001685A1
DE102021001685A1 DE102021001685.8A DE102021001685A DE102021001685A1 DE 102021001685 A1 DE102021001685 A1 DE 102021001685A1 DE 102021001685 A DE102021001685 A DE 102021001685A DE 102021001685 A1 DE102021001685 A1 DE 102021001685A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
artificial aging
temperature
strength
test
data set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102021001685.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Schietinger
Lena Burger
Robert Behr
Jürgen Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102021001685.8A priority Critical patent/DE102021001685A1/en
Publication of DE102021001685A1 publication Critical patent/DE102021001685A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80Data acquisition or data processing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80Data acquisition or data processing
    • B22F10/85Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Werkstoffprozess-Datensatzes (1) für einen Werkstoff, wobei- ein erstes Testbauteil bei einer Testtemperatur mittels additiver Fertigung aus dem Werkstoff hergestellt wird, wobei- das erste Testbauteil einem ersten Warmauslagerungsversuch bei einer ersten Warmauslagerungstemperatur für eine erste Warmauslagerungsdauer (tA) unterzogen wird, wobei- nach dem ersten Warmauslagerungsversuch eine erste Festigkeit des ersten Testbauteils bei Raumtemperatur bestimmt wird, wobei- die erste Festigkeit des ersten Testbauteils in Abhängigkeit von der ersten Warmauslagerungstemperatur und der ersten Warmauslagerungsdauer (tA) in dem Werkstoffprozess-Datensatz (1) gespeichert wird.The invention relates to a method for creating a material process data set (1) for a material, wherein - a first test component is produced from the material at a test temperature by means of additive manufacturing, wherein - the first test component undergoes a first artificial aging test at a first artificial aging temperature for a first Artificial aging period (tA) is subjected, with- after the first artificial aging test, a first strength of the first test component is determined at room temperature, with- the first strength of the first test component depending on the first artificial aging temperature and the first artificial aging period (tA) in the material process data set (1) is saved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Werkstoffprozess-Datensatzes für einen Werkstoff und ein Verfahren zum Herstellen eines additiv gefertigten Bauteils aus einem Werkstoff unter Verwendung eines Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs.The invention relates to a method for creating a material process data set for a material and a method for producing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen ein Bauteil, insbesondere ein metallisches Bauteil, insbesondere nach der Herstellung des Bauteils, in einem separaten, insbesondere nachgeschalteten, Prozess einer Wärmebehandlung, insbesondere einer Warmauslagerung, unterzogen wird. Mittels der Wärmebehandlung, insbesondere der Warmauslagerung, kann eine Festigkeitssteigerung erzielt werden. Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass die Herstellung und die Wärmebehandlung, insbesondere die Warmauslagerung, in separaten, insbesondere voneinander getrennten, Prozessen stattfinden.Methods are known in which a component, in particular a metallic component, is subjected to heat treatment, in particular artificial aging, in a separate, in particular downstream, process, in particular after the component has been produced. An increase in strength can be achieved by means of heat treatment, in particular artificial aging. A disadvantage of these methods is that the production and the heat treatment, in particular the artificial aging, take place in separate processes, in particular separate from one another.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erstellen eines Werkstoffprozess-Datensatzes für einen Werkstoff und ein Verfahren zum Erstellen eines additiv gefertigten Bauteils aus einem Werkstoff unter Verwendung eines Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise behoben, vorzugsweise vermieden sind.The invention is therefore based on the object of creating a method for creating a material process data set for a material and a method for creating an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material, the disadvantages mentioned being at least partially eliminated, are preferably avoided.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved by providing the present technical teaching, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Erstellen eines Werkstoffprozess-Datensatzes für einen Werkstoff geschaffen wird, wobei ein erstes Testbauteil bei einer Testtemperatur mittels additiver Fertigung aus dem Werkstoff hergestellt wird. Das erste Testbauteil wird einem ersten Warmauslagerungsversuch bei einer ersten Warmauslagerungstemperatur für eine erste Warmauslagerungsdauer unterzogen. Nach dem ersten Warmauslagerungsversuch wird eine Festigkeit des ersten Testbauteils bei Raumtemperatur bestimmt. Die erste Festigkeit des ersten Testbauteils wird in Abhängigkeit von der ersten Warmauslagerungstemperatur und der ersten Warmauslagerungsdauer in dem Werkstoffprozess-Datensatz gespeichert. Vorteilhafterweise kann damit für den Werkstoff eine erste Festigkeit in Abhängigkeit der ersten Warmauslagerungstemperatur und der ersten Warmauslagerungsdauer einfach zugänglich gemacht werden. Vorteilhafterweise ist es möglich, mittels des Werkstoffprozess-Datensatzes ein Verfahren durchzuführen, bei welchem die additive Fertigung und eine Wärmebehandlung, insbesondere eine Warmauslagerung, prozessoptimiert kombiniert werden können. Durch die Kombination von Fertigung, insbesondere additiver Fertigung, und Wärmebehandlung, insbesondere Warmauslagerung, kann die Gesamtdauer des Herstellungsprozesses eines Bauteils verkürzt werden.The object is achieved in particular by creating a method for creating a material process data record for a material, with a first test component being produced from the material at a test temperature by means of additive manufacturing. The first test component is subjected to a first artificial aging trial at a first artificial aging temperature for a first artificial aging period. After the first artificial aging test, a strength of the first test component is determined at room temperature. The first strength of the first test component is stored in the material process data set as a function of the first artificial aging temperature and the first artificial aging period. Advantageously, a first strength as a function of the first artificial aging temperature and the first artificial aging period can thus be made easily accessible for the material. It is advantageously possible to use the material process data set to carry out a method in which additive manufacturing and heat treatment, in particular artificial aging, can be combined in a process-optimized manner. The combination of manufacturing, in particular additive manufacturing, and heat treatment, in particular artificial aging, can shorten the total duration of the manufacturing process of a component.

Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ist die Testtemperatur eine Temperatur, auf welche das Testbauteil während der additiven Fertigung erhitzt wird. Zusätzlich wird eine Temperatur des Testbauteils während der Herstellung auf der Testtemperatur gehalten. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine Temperatur einer Arbeitsplattform, auf welcher das Testbauteil additiv gefertigt wird, auf der Testtemperatur gehalten. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise eine Temperatur eines Bauraumes, in welchem das Bauteil hergestellt wird, auf der Testtemperatur gehalten. Alternativ oder zusätzlich wird eine Temperatur eines Pulvers, aus welchem das Bauteil additiv hergestellt wird, vorzugsweise auf der Testtemperatur gehalten.In the context of the present technical teaching, the test temperature is a temperature to which the test component is heated during additive manufacturing. In addition, a temperature of the test device is maintained at the test temperature during manufacture. In a preferred embodiment, a temperature of a work platform on which the test component is additively manufactured is kept at the test temperature. Alternatively or additionally, a temperature of a construction space in which the component is produced is preferably kept at the test temperature. Alternatively or additionally, a temperature of a powder from which the component is produced additively is preferably kept at the test temperature.

Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ist ein Warmauslagerungsversuch eines Bauteils eine Wärmebehandlung, insbesondere eine Warmauslagerung, des Bauteils. Dabei wird das Bauteil für eine vorbestimmte Warmauslagerungsdauer einer vorzugsweise konstanten Warmauslagerungstemperatur ausgesetzt. Vorteilhafterweise kann mittels einer Wärmebehandlung, insbesondere der Warmauslagerung, eine Steigerung der Festigkeit erzielt werden. Alternativ kann die Warmauslagerungstemperatur während der Warmauslagerung vorzugsweise variiert werden.In the context of the present technical teaching, an artificial aging test of a component is a heat treatment, in particular an artificial aging, of the component. The component is exposed to a preferably constant artificial aging temperature for a predetermined period of artificial aging. An increase in strength can advantageously be achieved by means of heat treatment, in particular artificial aging. Alternatively, the artificial aging temperature may preferably be varied during artificial aging.

Vorzugsweise ist die Testtemperatur geringer als eine Schmelztemperatur des Werkstoffs. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise die erste Warmauslagerungstemperatur geringer als die Schmelztemperatur des Werkstoffs.Preferably the test temperature is less than a melting temperature of the material. Alternatively or additionally, the first artificial aging temperature is preferably lower than the melting temperature of the material.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl an Testbauteilen bei der ersten Testtemperatur mittels additiver Fertigung aus dem Werkstoff hergestellt werden. Die Mehrzahl an Testbauteilen werden jeweils einem Warmauslagerungsversuch bei verschiedenen Warmauslagerungstemperaturen für verschiedene Warmauslagerungsdauern unterzogen. Jeweils eine Festigkeit der Mehrzahl an Testbauteilen wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungstemperatur und der jeweiligen Warmauslagerungsdauer in dem Werkstoffprozess-Datensatz gespeichert. Vorteilhafterweise umfasst der Werkstoffprozess-Datensatz eine Mehrzahl an Warmauslagerungstemperaturen und Warmauslagerungsdauern mit der jeweilig zugehörigen Festigkeit. Vorzugsweise sind die verschiedenen Warmauslagerungstemperaturen - insbesondere bis auf die erste Warmauslagerungstemperatur - jeweils größer als die Testtemperatur.According to a development of the invention, it is provided that a plurality of test components are produced from the material at the first test temperature by means of additive manufacturing. The plurality of test components are each subjected to an artificial aging test at different artificial aging temperatures for different artificial aging periods. In each case one strength of the plurality of test components is stored in the material process data record as a function of the respective artificial aging temperature and the respective artificial aging period. The material process data record advantageously includes a plurality of artificial aging temperatures and artificial aging periods with the respective associated strength. Preferably, the different Warm aging temperatures - in particular up to the first artificial aging temperature - are each greater than the test temperature.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann in dem Werkstoffprozess-Datensatz zu einer vorgegebenen Warmauslagerungsdauer eine Warmauslagerungstemperatur und eine Festigkeit bestimmt werden.In a preferred embodiment, an artificial aging temperature and a strength can be determined in the material process data record for a predetermined artificial aging period.

Vorzugsweise sind in dem Werkstoffprozess-Datensatz zu einer Warmauslagerungstemperatur der Mehrzahl an Warmauslagerungstemperaturen, vorzugsweise zu jeder Warmauslagerungstemperatur der Mehrzahl an Warmauslagerungstemperaturen, eine Mehrzahl an Festigkeiten für eine Mehrzahl an unterschiedlichen Warmauslagerungsdauern gespeichert. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise im dem Werkstoffprozess-Datensatz zu einer Warmauslagerungsdauer der Mehrzahl an Warmauslagerungsdauern, vorzugsweise zu jeder Warmauslagerungsdauer der Mehrzahl an Warmauslagerungsdauern, eine Mehrzahl an Festigkeiten für eine Mehrzahl an unterschiedlichen Warmauslagerungstemperaturen gespeichert.A plurality of strengths for a plurality of different artificial aging periods are preferably stored in the material process data record for an artificial aging temperature of the plurality of artificial aging temperatures, preferably for each artificial aging temperature of the plurality of artificial aging temperatures. Alternatively or additionally, a plurality of strengths for a plurality of different artificial aging temperatures are preferably stored in the material process data set for an artificial aging period of the plurality of artificial aging periods, preferably for each artificial aging period of the plurality of artificial aging periods.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Festigkeit bei Raumtemperatur des Testbauteils als eine Härte bei Raumtemperatur und/oder als eine 0,2 %-Dehngrenze bestimmt wird. Vorzugsweise wird die Festigkeit der Mehrzahl an Testbauteilen bei Raumtemperatur des jeweiligen Testbauteils als die Härte bei Raumtemperatur und/oder als die 0,2 %-Dehngrenze bestimmt.According to a development of the invention, it is provided that the first strength at room temperature of the test component is determined as a hardness at room temperature and/or as a 0.2% yield point. The strength of the plurality of test components at room temperature of the respective test component is preferably determined as the hardness at room temperature and/or as the 0.2% proof stress.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Testtemperatur derart gewählt wird, dass die erste Festigkeit des ersten Testbauteils bei dem ersten Warmauslagerungsversuch bei der ersten Warmauslagerungstemperatur, die gleich der Testtemperatur ist, bei der ersten Warmauslagerungsdauer von 30 Stunden, vorzugsweise 50 Stunden, nahezu konstant bleibt.According to a development of the invention, it is provided that the test temperature is selected in such a way that the first strength of the first test component in the first artificial aging test at the first artificial aging temperature, which is equal to the test temperature, for the first artificial aging period of 30 hours, preferably 50 hours, almost remains constant.

Insbesondere wird die Temperatur des Testbauteils auf der Testtemperatur während und nach, insbesondere für 30 Stunden, vorzugsweise 50 Stunden, der additiven Herstellung des Testbauteils gehalten.In particular, the temperature of the test component is kept at the test temperature during and after, in particular for 30 hours, preferably 50 hours, the additive manufacturing of the test component.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Warmauslagerungstemperatur und die zweite Warmauslagerungstemperatur derart gewählt werden, dass sich die erste Warmauslagerungstemperatur und die zweite Warmauslagerungstemperatur um höchstens 30 °C, vorzugsweise höchstens 20 °C, besonders bevorzugt höchstens 10 °C, unterscheiden.According to a development of the invention, it is provided that the first artificial aging temperature and the second artificial aging temperature are selected in such a way that the first artificial aging temperature and the second artificial aging temperature differ by at most 30 °C, preferably at most 20 °C, particularly preferably at most 10 °C.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Werkstoffprozess-Datensatz ein Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm verwendet wird. Alle für eine bestimmte Warmauslagerungstemperatur ermittelten Festigkeiten werden als Festigkeits-Kurve in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungsdauer in das Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm eingezeichnet.According to a development of the invention, it is provided that a strength-artificial aging duration diagram is used as the material process data record. All strengths determined for a specific artificial aging temperature are plotted as a strength curve as a function of the respective artificial aging period in the strength-artificial aging period diagram.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines additiv gefertigten Bauteils aus einem Werkstoff unter Verwendung eines Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs, insbesondere unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs oder eines Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs nach einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, geschaffen wird. Zunächst wird eine Prozessdauer für die additive Fertigung des Bauteils aus dem Werkstoff bestimmt. Mittels des Werkstoffprozess-Datensatzes wird anhand der Prozessdauer eine Prozesstemperatur bestimmt. Das Bauteil wird mittels additiver Fertigung bei der Prozesstemperatur hergestellt. Vorteilhafterweise kann durch eine geeignete Wahl der Prozesstemperatur die additive Herstellung des Bauteils und die Wärmebehandlung, insbesondere die Warmauslagerung, des Bauteils in einem Prozessschritt kombiniert werden. Damit kann vorteilhafterweise ein kürzerer Herstellungsprozess als in bekannten Verfahren realisiert werden, wodurch die Herstellungskosten für ein Bauteil sinken. Weiterhin kann bei der bekannten Prozessdauer die Prozesstemperatur vorteilhafterweise derart gewählt werden, dass eine gewünschte Festigkeit des Bauteils erreicht wird.The object is also achieved by a method for producing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material, in particular using a material process data set according to the invention of the material or a material process data set of the material according to one or more of the above described embodiments, is provided. First, a process duration for the additive manufacturing of the component from the material is determined. A process temperature is determined using the material process data set based on the process duration. The component is manufactured using additive manufacturing at the process temperature. Advantageously, the additive manufacturing of the component and the heat treatment, in particular the artificial aging, of the component can be combined in one process step by a suitable choice of the process temperature. A shorter manufacturing process than in known methods can thus advantageously be implemented, as a result of which the manufacturing costs for a component decrease. Furthermore, given the known process duration, the process temperature can advantageously be selected in such a way that a desired strength of the component is achieved.

Insbesondere weist das additiv gefertigte Bauteil eine Mehrzahl an Bauteilschichten auf, die in einer vordefinierten zeitlichen Abfolge hergestellt werden. Entsprechend dieser vordefinierten zeitlichen Abfolge wird jede Bauteilschicht der Mehrzahl an Bauteilschichten für eine unterschiedliche Dauer der Prozesstemperatur ausgesetzt. Somit ergibt sich insbesondere für jede Bauteilschicht der Mehrzahl an Bauteilschichten eine andere Warmauslagerungsdauer und somit insbesondere eine andere Festigkeit.In particular, the additively manufactured component has a plurality of component layers that are produced in a predefined time sequence. According to this predefined time sequence, each component layer of the plurality of component layers is exposed to the process temperature for a different duration. This results in particular for each component layer of the plurality of component layers, a different artificial aging period and thus in particular a different strength.

Vorzugsweise kann ein Festigkeits-Gradient, welcher sich zwischen der Mehrzahl an Bauteilschichten ausbildet, mittels einer zusätzlichen Wärmebehandlung, insbesondere einer lokalen Wärmebehandlung, insbesondere einer Warmauslagerung, reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Bauteil derart in dem Bauraum platziert werden, dass der Festigkeits-Gradient entlang einer gewünschten Richtung in dem Bauteil verläuft.A strength gradient which forms between the plurality of component layers can preferably be reduced by means of an additional heat treatment, in particular a local heat treatment, in particular artificial aging. Alternatively or additionally, the component can be placed in the installation space in such a way that the strength gradient runs along a desired direction in the component.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Bauteil vollständig mittels additiver Fertigung hergestellt. Alternativ wird das Bauteil teilweise mittels additiver Fertigung, insbesondere als ein sogenanntes Hybridbauteil, hergestellt, wobei auf ein bereits bestehendes Rohbauteil ein weiterer Bauteilabschnitt mittels additiver Fertigung aufgebracht wird, insbesondere angefügt wird.In a preferred embodiment, the component is produced entirely by means of additive manufacturing. Alternatively, the component is partially produced by means of additive manufacturing, in particular as a so-called hybrid component, wherein a further component section is applied, in particular attached, to an already existing shell component by means of additive manufacturing.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass anhand der Prozessdauer aus dem Werkstoffprozess-Datensatz eine Warmauslagerungstemperatur bestimmt wird, insbesondere indem der Werkstoffprozess-Datensatz mit der Prozessdauer als einer Warmauslagerungsdauer ausgewertet wird. Die Prozesstemperatur wird anhand der Warmauslagerungstemperatur bestimmt, wobei vorzugsweise die Prozesstemperatur gleich der Warmauslagerungstemperatur gesetzt wird.According to a development of the invention, it is provided that an artificial aging temperature is determined from the material process data set based on the process duration, in particular by evaluating the material process data set with the process duration as an artificial aging duration. The process temperature is determined based on the artificial aging temperature, with the process temperature preferably being set equal to the artificial aging temperature.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass anhand des Werkstoffprozess-Datensatzes jede Festigkeits-Kurve in dem Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm bis zu der - als Warmauslagerungsdauer angenommenen - Prozessdauer integriert wird. Es wird diejenige Festigkeits-Kurve ausgewählt, der ein maximaler Integralwert zugeordnet ist, wobei die der ausgewählten Festigkeits-Kurve zugeordnete Warmauslagerungstemperatur gewählt wird. According to a development of the invention, it is provided that, based on the material process data set, each strength curve in the strength-artificial aging time diagram is integrated up to the process time—assumed as the artifical aging time. The strength curve associated with a maximum integral value is selected, with the artificial aging temperature associated with the selected strength curve being selected.

Vorteilhafterweise weist damit das additiv gefertigte Bauteil eine maximale mittlere Festigkeit auf.The additively manufactured component thus advantageously has maximum average strength.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Werkstoff ein Material verwendet wird, das mindestens ein Metall aufweist und/oder mittels Ausscheidungshärtung behandelbar ist. Vorteilhafterweise eignet sich ein solches Material, um mittels einer Wärmebehandlung, insbesondere einer Warmauslagerung, eine Festigkeitssteigerung des aus dem Material gefertigten Bauteils zu erzielen.According to a development of the invention, it is provided that a material is used as the material that has at least one metal and/or can be treated by means of precipitation hardening. Such a material is advantageously suitable for achieving an increase in strength of the component made from the material by means of a heat treatment, in particular artificial aging.

Vorzugsweise wird als Material eine Aluminiumlegierung, insbesondere die Aluminiumbasislegierung AlSi10Mg verwendet, also eine Alumuminiumbasislegierung mit mindestens 9 bis höchstens11 Gewichtsprozent Silizium und mit mindestens 0,25 bis höchstens 0,45 Gewichtsprozent MagnesiumAn aluminum alloy, in particular the aluminum-based alloy AlSi10Mg, is preferably used as the material, ie an aluminum-based alloy with at least 9 and at most 11 percent by weight silicon and with at least 0.25 and at most 0.45 percent by weight magnesium

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Werkstoffprozess-Datensatzes eines Werkstoffs, insbesondere in Form eines Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramms,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Zeit-Temperatur-Diagramms bei der additiven Fertigung eines Bauteils aus dem Werkstoff,
  • 3 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs mit einer Mehrzahl an Festigkeits-Kurven und drei unterschiedlichen Prozessdauern,
  • 4 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven mit einem ersten Integralwert bezüglich einer ersten Prozessdauer,
  • 5 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven mit einem zweiten Integralwert bezüglich einer zweiten Prozessdauer, und
  • 6 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven mit einem dritten Integralwert bezüglich einer dritten Prozessdauer.
show:
  • 1 a schematic representation of an exemplary embodiment of a material process data set of a material, in particular in the form of a strength-artificial aging duration diagram,
  • 2 a schematic representation of a time-temperature diagram in the additive manufacturing of a component made of the material,
  • 3 a schematic representation of the embodiment of the material process data set of the material with a plurality of strength curves and three different process durations,
  • 4 a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data set of the material with the plurality of strength curves with a first integral value with regard to a first process duration,
  • 5 a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data set of the material with the plurality of strength curves with a second integral value with regard to a second process duration, and
  • 6 a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data set of the material with the plurality of strength curves with a third integral value with regard to a third process duration.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Werkstoffprozess-Datensatzes 1 eines Werkstoffs, insbesondere in Form eines Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramms 3. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a material process data set 1 of a material, in particular in the form of a strength-artificial aging duration diagram 3.

Zum Erstellen des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 des Werkstoffs wird ein erstes Testbauteil bei einer Testtemperatur mittels additiver Fertigung aus dem Werkstoff hergestellt. Das erste Testbauteil wird, insbesondere anschließend an die additive Fertigung, einem ersten Warmauslagerungsversuch bei einer ersten Warmauslagerungstemperatur für eine erste Warmauslagerungsdauer tA unterzogen. Nach dem ersten Warmauslagerungsversuch wird eine Festigkeit des ersten Bauteils bei Raumtemperatur bestimmt. Die erste Festigkeit des ersten Testbauteils wird in Abhängigkeit von der ersten Warmauslagerungstemperatur und der ersten Warmauslagerungsdauer tA in dem Werkstoffprozess-Datensatz gespeichert.To create the material process data record 1 of the material, a first test component is produced from the material at a test temperature by means of additive manufacturing. The first test component is subjected to a first artificial aging test at a first artificial aging temperature for a first artificial aging period t A , in particular subsequent to the additive manufacturing. After the first artificial aging test, the strength of the first component is determined at room temperature. The first strength of the first test component is stored in the material process data record as a function of the first artificial aging temperature and the first artificial aging period t A .

Vorzugsweise wird die Testtemperatur derart gewählt, dass die erste Festigkeit des ersten Testbauteils bei dem ersten Warmauslagerungsversuch bei der ersten Warmauslagerungstemperatur, die gleich der Testtemperatur ist, bei der ersten Warmauslagerungsdauer tA von 30 Stunden, besonders bevorzugt 50 Stunden, nahezu konstant bleibt.The test temperature is preferably selected in such a way that the first strength of the first test component in the first artificial aging test at the first artificial aging temperature, which is equal to the test temperature, remains almost constant for the first artificial aging period t A of 30 hours, particularly preferably 50 hours.

Vorzugsweise wird eine Mehrzahl an Testbauteilen jeweils einem Warmauslagerungsversuch bei verschiedenen Warmauslagerungstemperaturen und verschiedenen Warmauslagerungsdauern tA unterzogen. Jeweils eine Festigkeit der Mehrzahl an Testbauteilen wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungstemperatur und der jeweiligen Warmauslagerungsdauer tA in dem Werkstoffprozess-Datensatz 1 gespeichert.A plurality of test components are preferably each subjected to an artificial aging test at different artificial aging temperatures and different artificial aging periods t A . In each case one strength of the plurality of test components is stored in the material process data record 1 as a function of the respective artificial aging temperature and the respective artificial aging period t A .

Vorzugsweise wird die Festigkeit bei Raumtemperatur des Testbauteils als eine Härte bei Raumtemperatur und/oder als eine 0,2 %- Dehngrenze im Raumtemperaturzugversuch bestimmt.The strength at room temperature of the test component is preferably determined as a hardness at room temperature and/or as a 0.2% yield point in the room temperature tensile test.

Vorzugsweise weist das Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm 3 eine Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5 auf, wobei die Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5 alle für eine bestimmte Warmauslagerungstemperatur ermittelten Festigkeiten in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungsdauer tA darstellt.The strength-artificial aging period diagram 3 preferably has a plurality of strength curves 5, with the plurality of strength curves 5 representing all the strengths determined for a specific artificial aging temperature as a function of the respective artificial aging period t A .

Vorzugsweise wird die erste Festigkeit als Datenpunkt 7 in dem Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm 3, insbesondere in der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5, dargestellt.The first strength is preferably represented as a data point 7 in the strength-artificial aging time diagram 3, in particular in the plurality of strength curves 5.

Der in 1 dargestellte Werkstoffprozess-Datensatz 1 weist insbesondere 24 Datenpunkte 7 auf. Jeweils sechs Datenpunkte 7 sind einer bestimmten Warmauslagerungstemperatur zugeordnet. Eine Verbindungslinie der jeweils sechs Datenpunkte 7, die zu der identischen Warmauslagerungstemperatur gehören, bilden eine Festigkeits-Kurve 5 der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5. Der in 1 dargestellte Werkstoffprozess-Datensatz 1 kann auch mehr oder weniger als die dargestellten Datenpunkte 7 aufweisen.the inside 1 The material process data record 1 shown has, in particular, 24 data points 7 . Six data points 7 each are assigned to a specific artificial aging temperature. A connecting line of the respective six data points 7, which belong to the identical artificial aging temperature, form a strength curve 5 of the plurality of strength curves 5. The in 1 The material process data record 1 shown can also have more or fewer than the data points 7 shown.

Eine erste Festigkeits-Kurve 5.1 stellt den Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Warmauslagerungsdauer tA bei der ersten Warmauslagerungstemperatur dar. Vorzugsweise ist die erste Warmauslagerungstemperatur derart gewählt, dass die Festigkeit des Bauteils nach einer ersten Warmauslagerungsdauer tA von 30 Stunden, besonders bevorzugt 50 Stunden, nahezu konstant bleibt. Alternativ oder zusätzlich entspricht die erste Warmauslagerungstemperatur vorzugsweise der Testtemperatur.A first strength curve 5.1 shows the course of the strength as a function of the artificial aging period t A at the first artificial aging temperature. The first artificial aging temperature is preferably selected in such a way that the strength of the component after a first artificial aging period t A of 30 hours, particularly preferably 50 hours, remains almost constant. Alternatively or additionally, the first artificial aging temperature preferably corresponds to the test temperature.

Eine zweite Festigkeits-Kurve 5.2 stellte den Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Warmauslagerungsdauer tA bei einer zweiten Warmauslagerungstemperatur dar. Vorzugsweise ist die zweite Warmauslagerungstemperatur derart gewählt, dass sich die erste Warmauslagerungstemperatur und die zweite Warmauslagerungstemperatur um höchstens 30 °C, vorzugsweise höchstens 20 °C, besonders bevorzugt höchstens 10 °C, unterscheiden. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Warmauslagerungstemperatur vorzugsweise höher als die erste Warmauslagerungstemperatur.A second strength curve 5.2 represented the course of the strength as a function of the artificial aging period t A at a second artificial aging temperature. The second artificial aging temperature is preferably selected in such a way that the first artificial aging temperature and the second artificial aging temperature differ by at most 30 °C, preferably at most 20 °C, particularly preferably at most 10 °C. Alternatively or additionally, the second artificial aging temperature is preferably higher than the first artificial aging temperature.

Eine dritte Festigkeits-Kurve 5.3 stellte den Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Warmauslagerungsdauer tA bei einer dritten Warmauslagerungstemperatur dar. Vorzugsweise ist die dritte Warmauslagerungstemperatur derart gewählt, dass sich die zweite Warmauslagerungstemperatur und die dritte Warmauslagerungstemperatur um höchstens 30 °C, vorzugsweise höchstens 20 °C, besonders bevorzugt höchstens 10 °C, unterscheiden. Alternativ oder zusätzlich ist die dritte Warmauslagerungstemperatur vorzugsweise höher als die zweite Warmauslagerungstemperatur.A third strength curve 5.3 represented the course of the strength as a function of the artificial aging period t A at a third artificial aging temperature. The third artificial aging temperature is preferably selected in such a way that the second artificial aging temperature and the third artificial aging temperature differ by at most 30 °C, preferably at most 20 °C, particularly preferably at most 10 °C. Alternatively or additionally, the third artificial aging temperature is preferably higher than the second artificial aging temperature.

Eine vierte Festigkeits-Kurve 5.4 stellte den Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Warmauslagerungsdauer tA bei einer vierten Warmauslagerungstemperatur dar. A fourth strength curve 5.4 represented the course of the strength as a function of the artificial aging period t A at a fourth artificial aging temperature.

Vorzugsweise ist die vierte Warmauslagerungstemperatur derart gewählt, dass sich die dritte Warmauslagerungstemperatur und die vierte Warmauslagerungstemperatur um höchstens 30 °C, vorzugsweise höchstens 20 °C, besonders bevorzugt höchstens 10 °C, unterscheiden. Alternativ oder zusätzlich ist die vierte Warmauslagerungstemperatur vorzugsweise höher als die dritte Warmauslagerungstemperatur.The fourth artificial aging temperature is preferably selected in such a way that the third artificial aging temperature and the fourth artificial aging temperature differ by at most 30°C, preferably at most 20°C, particularly preferably at most 10°C. Alternatively or additionally, the fourth artificial aging temperature is preferably higher than the third artificial aging temperature.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Zeit-Temperatur-Diagramms 9 bei der additiven Fertigung eines Bauteils aus dem Werkstoff. 2 shows a schematic representation of a time-temperature diagram 9 in the additive manufacturing of a component from the material.

Die Prozesstemperatur TP wird nach einer Aufheizphase erreicht. Das Bauteil wird während einer Prozessdauer tP bei der Prozesstemperatur TP hergestellt. Alternativ kann die Prozesstemperatur TP während der Prozessdauer tP variabel sein. Nach der Herstellung des Bauteils sinkt die Temperatur wieder ab.The process temperature T P is reached after a heating phase. The component is manufactured during a process duration t P at the process temperature T P . Alternatively, the process temperature T P can be variable during the process duration t P . After the component has been manufactured, the temperature drops again.

Vorzugsweise wird als Werkstoff ein Material verwendet, das mindestens ein Metall aufweist und/oder mittels Ausscheidungshärtung behandelbar ist.A material is preferably used as the material that has at least one metal and/or can be treated by means of precipitation hardening.

Die 3 bis 6 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der Prozesstemperatur TP.the 3 until 6 show a preferred embodiment for determining the process temperature T P .

3 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 des Werkstoffs in Form des Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramms 3 mit den Festigkeits-Kurven 5 mit einer ersten Prozessdauer tP1, einer zweiten Prozessdauer tP2 und einer dritten Prozessdauer tP3. 3 shows a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data record 1 of the material in the form of the strength-artificial aging period diagram 3 with the strength curves 5 with a first process period t P1 , a second process period t P2 and a third process period t P3 .

Die Prozesstemperatur TP wird mittels des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 anhand der Prozessdauer tp bestimmt.The process temperature T P is determined using the material process data record 1 based on the process duration tp.

Vorzugsweise wird anhand der für den jeweiligen, geplanten Druckprozess zu erwartenden Prozessdauer tp aus dem Werkstoffprozess-Datensatz 1 eine Warmauslagerungstemperatur bestimmt. Die Prozesstemperatur TP wird vorzugsweise anhand der Warmauslagerungstemperatur bestimmt, wobei besonders bevorzugt die Prozesstemperatur TP gleich der Warmauslagerungstemperatur gesetzt wird.An artificial aging temperature is preferably determined from the material process data set 1 on the basis of the process duration tp to be expected for the respective planned printing process. The process temperature T P is preferably determined on the basis of the artificial aging temperature, with the process temperature T P particularly preferably being set equal to the artificial aging temperature.

Vorzugsweise ergeben sich für die Mehrzahl an Prozessdauern tP, insbesondere tP1, tP2 und tP3, unterschiedliche Prozesstemperaturen TP, insbesondere TP1, TP2 und TP3. Different process temperatures T P , in particular T P1 , T P2 and T P3 , preferably result for the plurality of process durations t P , in particular t P1 , t P2 and t P3 .

Vorzugsweise wird anhand des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 jede Festigkeits-Kurve 5 in dem Festigkeits-Versuchsdauer-Diagramm 3 bis zu der Prozessdauer tp integriert. Es wird diejenige Festigkeits-Kurve 5 ausgewählt, der ein maximaler Integralwert 11 zugeordnet ist, wobei die der ausgewählten Festigkeits-Kurve 5 zugeordnete Warmauslagerungstemperatur ausgewählt wird.Each strength curve 5 in the strength test duration diagram 3 is preferably integrated up to the process duration tp on the basis of the material process data set 1 . The strength curve 5 that is assigned a maximum integral value 11 is selected, with the artificial aging temperature assigned to the selected strength curve 5 being selected.

4 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5 mit einem ersten Integralwert 11.1 bezüglich der ersten Prozessdauer tP1. 4 shows a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data set 1 of the material with the plurality of strength curves 5 with a first integral value 11.1 with regard to the first process duration t P1 .

In 4 ist deutlich zu sehen, dass bezüglich der ersten Prozessdauer tP1 der erste Integralwert 11.1, welcher sich aus dem Intergral der vierten Festigkeits-Kurve 5.4 ergibt, maximal ist. Damit wird bevorzugt eine erste Prozesstemperatur TP1, welche genutzt wird, um das Bauteil während der ersten Prozessdauer tP1 herzustellen, gleich der vierten Warmauslagerungstemperatur gewählt, um eine mittlere Festigkeit des Bauteils zu maximieren.In 4 it can be clearly seen that with regard to the first process duration t P1 the first integral value 11.1, which results from the integral of the fourth strength curve 5.4, is at its maximum. A first process temperature T P1 , which is used to produce the component during the first process duration t P1 , is therefore preferably selected to be equal to the fourth artificial aging temperature in order to maximize an average strength of the component.

5 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5 mit einem zweiten Integralwert 11.2 bezüglich der zweiten Prozessdauer tP2. 5 shows a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data record 1 of the material with the plurality of strength curves 5 with a second integral value 11.2 with regard to the second process duration t P2 .

In 5 ist deutlich zu sehen, dass bezüglich der zweiten Prozessdauer tP2 der zweite Integralwert 11.2, welcher sich aus dem Intergral der dritten Festigkeits-Kurve 5.3 ergibt, maximal ist. Damit wird bevorzugt eine zweite Prozesstemperatur TP2, welche genutzt wird, um das Bauteil während der zweiten Prozessdauer tP2 herzustellen, gleich der dritten Warmauslagerungstemperatur gewählt, um eine mittlere Festigkeit des Bauteils zu maximieren.In 5 it can be clearly seen that with regard to the second process duration t P2 the second integral value 11.2, which results from the integral of the third strength curve 5.3, is at its maximum. A second process temperature T P2 , which is used to produce the component during the second process duration t P2 , is therefore preferably chosen to be equal to the third artificial aging temperature in order to maximize an average strength of the component.

6 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Werkstoffprozess-Datensatzes 1 des Werkstoffs mit der Mehrzahl an Festigkeits-Kurven 5 mit einem dritten Integralwert 11.3 bezüglich der dritten Prozessdauer tP3. 6 shows a schematic representation of the exemplary embodiment of the material process data set 1 of the material with the plurality of strength curves 5 with a third integral value 11.3 with regard to the third process duration t P3 .

In 6 ist deutlich zu sehen, dass bezüglich der dritten Prozessdauer tP3 der dritte Integralwert 11.3, welcher sich aus dem Intergral der zweiten Festigkeits-Kurve 5.2 ergibt, maximal ist. Damit wird bevorzugt eine dritte Prozesstemperatur TP3, welche genutzt wird, um das Bauteil während der dritten Prozessdauer tP3 herzustellen, gleich der zweiten Warmauslagerungstemperatur gewählt, um eine mittlere Festigkeit des Bauteils zu maximieren.In 6 it can be clearly seen that with regard to the third process duration t P3 the third integral value 11.3, which results from the integral of the second strength curve 5.2, is at its maximum. A third process temperature T P3 , which is used to produce the component during the third process duration t P3 , is therefore preferably chosen to be equal to the second artificial aging temperature in order to maximize an average strength of the component.

Claims (10)

Verfahren zum Erstellen eines Werkstoffprozess-Datensatzes (1) für einen Werkstoff, wobei - ein erstes Testbauteil bei einer Testtemperatur mittels additiver Fertigung aus dem Werkstoff hergestellt wird, wobei - das erste Testbauteil einem ersten Warmauslagerungsversuch bei einer ersten Warmauslagerungstemperatur für eine erste Warmauslagerungsdauer (tA) unterzogen wird, wobei - nach dem ersten Warmauslagerungsversuch eine erste Festigkeit des ersten Testbauteils bei Raumtemperatur bestimmt wird, wobei - die erste Festigkeit des ersten Testbauteils in Abhängigkeit von der ersten Warmauslagerungstemperatur und der ersten Warmauslagerungsdauer (tA) in dem Werkstoffprozess-Datensatz (1) gespeichert wird.Method for creating a material process data set (1) for a material, wherein - a first test component is produced from the material at a test temperature by means of additive manufacturing, wherein - the first test component undergoes a first artificial aging test at a first artificial aging temperature for a first artificial aging period (t A ) is subjected, wherein - after the first artificial aging test, a first strength of the first test component is determined at room temperature, wherein - the first strength of the first test component as a function of the first artificial aging temperature and the first artificial aging period (t A ) in the material process data set (1 ) is saved. Verfahren nach Anspruch 1, wobei - eine Mehrzahl an Testbauteilen jeweils einem Warmauslagerungsversuch bei verschiedenen Warmauslagerungstemperaturen für verschiedene Warmauslagerungsdauern (tA) unterzogen werden, wobei - jeweils eine Festigkeit der Mehrzahl an Testbauteilen in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungstemperatur und der jeweiligen Warmauslagerungsdauer (tA) in dem Werkstoffprozess-Datensatz (1) gespeichert wird.procedure after claim 1 , wherein - a plurality of test components are each subjected to an artificial aging test at different artificial aging temperatures for different artificial aging periods (t A ), wherein - in each case a strength of the plurality of test components depending on the respective artificial aging temperature and the respective artificial aging period (t A ) in the material process- Data record (1) is saved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Festigkeit bei Raumtemperatur des Testbauteils bestimmt wird als eine Härte bei Raumtemperatur und/oder als eine 0,2 %-Dehngrenze.Method according to one of the preceding claims, wherein the first strength at room temperature of the test component is determined as a hardness at room temperature and/or as a 0.2% yield strength. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Testtemperatur derart gewählt wird, dass die erste Festigkeit des ersten Testbauteils bei dem ersten Warmauslagerungsversuch bei der ersten Warmauslagerungstemperatur, die gleich der Testtemperatur ist, für die erste Warmauslagerungsdauer (tA) von 30 Stunden, vorzugsweise 50 Stunden, nahezu konstant bleibt.The method according to any one of the preceding claims, wherein the test temperature is chosen such that the first strength of the first test component in the first artificial aging test at the first artificial aging temperature, which is equal to the test temperature for the first artificial aging duration (t A ) of 30 hours, preferably 50 hours, remains almost constant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Warmauslagerungstemperatur und die zweite Warmauslagerungstemperatur derart gewählt werden, dass sich die erste Warmauslagerungstemperatur und die zweite Warmauslagerungstemperatur um höchstens 30 °C, vorzugsweise höchstens 20 °C, besonders bevorzugt höchstens 10 °C, unterscheiden.Method according to one of the preceding claims, wherein the first artificial aging temperature and the second artificial aging temperature are chosen such that the first artificial aging temperature and the second artificial aging temperature differ by at most 30 °C, preferably at most 20 °C, particularly preferably at most 10 °C. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - als Werkstoffprozess-Datensatz (1) ein Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm (3) verwendet wird, wobei - alle für eine bestimmte Warmauslagerungstemperatur ermittelten Festigkeiten als Festigkeits-Kurve (5) in Abhängigkeit von der jeweiligen Warmauslagerungsdauer (tA) in das Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm (3) eingezeichnet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein - a strength-artificial aging period diagram (3) is used as the material process data set (1), wherein - all strengths determined for a specific artificial aging temperature as a strength curve (5) depending on the respective period of artificial aging (t A ) in the strength-artificial aging time diagram (3). Verfahren zum Herstellen eines additiv gefertigten Bauteils aus einem Werkstoff unter Verwendung eines Werkstoffprozess-Datensatzes (1) des Werkstoffs, insbesondere unter Verwendung des nach einem der vorhergehenden Ansprüchen erhaltenen Werkstoffprozess-Datensatzes (1) des Werkstoffs, wobei - eine Prozessdauer (tp) für die additive Herstellung des Bauteils aus dem Werkstoff bestimmt wird, wobei - mittels des Werkstoffprozess-Datensatzes (1) anhand der Prozessdauer (tP) eine Prozesstemperatur (TP) bestimmt wird, wobei - das Bauteil mittels additiver Fertigung bei der Prozesstemperatur (TP) hergestellt wird.Method for producing an additively manufactured component from a material using a material process data set (1) of the material, in particular using the material process data set (1) of the material obtained according to one of the preceding claims, wherein - a process duration (tp) for the additive manufacturing of the component from the material is determined, wherein - by means of the material process data set (1) based on the process duration (t P ), a process temperature (T P ) is determined, wherein - the component by means of additive manufacturing at the process temperature (T P ) will be produced. Verfahren nach Anspruch 7, wobei - anhand der Prozessdauer (tP) aus dem Werkstoffprozess-Datensatz (1) eine Warmauslagerungstemperatur bestimmt wird, wobei - die Prozesstemperatur (TP) anhand der Warmauslagerungstemperatur bestimmt wird, wobei - vorzugsweise die Prozesstemperatur (TP) gleich der Warmauslagerungstemperatur gesetzt.procedure after claim 7 , wherein - an artificial aging temperature is determined based on the process duration (t P ) from the material process data set (1), wherein - the process temperature (T P ) is determined based on the artificial aging temperature, wherein - the process temperature (T P ) is preferably set equal to the artificial aging temperature . Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei - anhand des Werkstoffprozess-Datensatzes (1) jede Festigkeits-Kurve (5) in dem Festigkeits-Warmauslagerungsdauer-Diagramm (3) bis zu der Prozessdauer (tp) integriert wird, wobei - diejenige Festigkeits-Kurve (5) ausgewählt wird, der ein maximaler Integralwert (11) zugeordnet ist, wobei - die der ausgewählten Festigkeits-Kurve (5) zugeordnete Warmauslagerungstemperatur ausgewählt wird.procedure after claim 7 or 8th , wherein - on the basis of the material process data set (1), each strength curve (5) in the strength-artificial aging duration diagram (3) is integrated up to the process duration (tp), wherein - that strength curve (5) is selected, to which a maximum integral value (11) is assigned, wherein - the artificial aging temperature assigned to the selected strength curve (5) is selected. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei als der Werkstoff ein Material verwendet wird, dass mindestens ein Metall aufweist und/oder mittels Ausscheidungshärtung behandelbar ist.Procedure according to one of Claims 7 until 9 , wherein a material is used as the material that has at least one metal and/or can be treated by means of precipitation hardening.
DE102021001685.8A 2021-03-30 2021-03-30 Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material Ceased DE102021001685A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021001685.8A DE102021001685A1 (en) 2021-03-30 2021-03-30 Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021001685.8A DE102021001685A1 (en) 2021-03-30 2021-03-30 Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021001685A1 true DE102021001685A1 (en) 2022-10-06

Family

ID=83282378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021001685.8A Ceased DE102021001685A1 (en) 2021-03-30 2021-03-30 Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021001685A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2124580C2 (en) Process for increasing the fatigue strength of materials made of nickel alloys
DE69509432T2 (en) Process for the production of titanium alloy products
DE19710039T1 (en) Process for producing a part from aluminum-chrome alloy
DE102005031461A1 (en) Method for producing micro alloyed cold rolled strip with varying thickness by two rolling and tempering processes
EP3581668B1 (en) Method for producing a component from gamma tial and correspondingly manufactured component
DE69706131T2 (en) Stainless steel wire and manufacturing method
EP2952276A1 (en) Method for the heat treatment of a workpiece made from a nickel based alloy
DE102021001685A1 (en) Method for creating a material process data set for a material and method for manufacturing an additively manufactured component from a material using a material process data set of the material
DE102008055514A1 (en) Method for producing a component with improved elongation at break properties
DE1558687A1 (en) Process for improving the strength and elongation of steel
DE102022000950A1 (en) Method for producing a component which is at least partially additively manufactured, and component produced in such a method
DE69115392T2 (en) Process for the manufacture of highly unbreakable products from unstable austenitic steel and products manufactured in this way
DE69218109T2 (en) Compacted and solidified active ingredients made of aluminum alloy
DE2165105B2 (en) Process for the production of ball head bolts
DE102020004084A1 (en) Process for post-treating a component that is at least partially additively manufactured and component
EP2393952A1 (en) Method for the beta annealing of a workpiece produced from a ti alloy
DE102022002187A1 (en) Method for producing a hybrid component formed from a base body, an additive area and a connection area, and hybrid component produced in such a method
DE19921286A1 (en) Heat treatment process for the production of surface-hardened long and flat products from unalloyed or low-alloy steels
DE102015209293A1 (en) METHOD FOR SCREENING OR SELECTING ALUMINUM SHEETS FOR A PRODUCTION PROCESS
EP3448207A1 (en) Upholstery spring, method for producing an upholstery spring, mattress, and upholstered furniture
DE20219769U1 (en) Method for producing titanium alloy components by forging above the beta transition temperature
DE102014214640A1 (en) Method for producing a component from heat-treated cast iron
DE102016005084A1 (en) Method for producing a component
DE102021006257A1 (en) Process for producing a hybrid component and hybrid component
DE2537092C3 (en) Material for the rotor of a high-speed hysteresis motor and process for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final