elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Privacy Policy | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

SLM Fertigung von Brennkammer-Kühlungsstrukturen aus Inconel 718

Kasperovich, Galina and Barriobero Vila, Pere and Requena, Guillermo and Haubrich, Jan (2019) SLM Fertigung von Brennkammer-Kühlungsstrukturen aus Inconel 718. Werkstoffwoche 2019, Kongress & Fachmesse Dresden, 18.-20. Sept. 2019, Dresden, Germany.

[img] PDF
8MB

Abstract

Selektives Laserschmelzen (SLM) ermöglicht es, Designvorteile in Bezug auf neuartige Kühlkonzepte in Triebwerksbrennkammern fertigungstechnisch zu realisieren und so die Effizienz zu steigern oder Emissionen im Flugbetrieb zu reduzieren. Das SLM Verfahren ist geeignet, um geometrisch komplexe Bauteile wie eine Brennkammer direkt aus einem CAD-Modell mit hoher Präzision herzustellen. Dies erfordert jedoch einen hohen Grad an Prozesskontrolle und ein genaues Wissen um den dabei entstehenden Werkstoff und seine Oberflächengüten. Mit dem Ziel der späteren Untersuchung neuer, nur durch SLM umsetzbarer Kühlkonzepte in einer Brennkammer werden umfangreiche SLM-Prozessoptimierungs-Studien der Volumen- und die Konturbereiche mit Inconel 718 durchgeführt. Zunächst liegt der Schwerpunkt auf der Identifikation eines zugleich Materialdichte- und Bauraten-optimierten Prozessfensters, um innere Defekte zu reduzieren. Dies wird durch Mikrostruktur- und werkstoffmechanische Untersuchungen begleitet. In einen zweiten Schritt wird durch Anpassung der Konturstrategie als Funktion der Bauwinkel die äußere Rauheit und Welligkeit reduziert, um für endkonturnahe Oberflächen eine möglichst hohe Güte zu erzielen. Die Eigenschaften von inneren Kanalstrukturen wurden in Abhängigkeit von der Bauorientierung (0°, 25°, 45° und 90°) an Modellproben tomographisch untersucht. Da besonders liegende, dünne Kanäle aufgrund von Einschmelzen kaum zu fertigen sind, wurde eine spezielle Tropfenform entwickelt und vergleichend zu runden Kanalgeometrien auf Geometrietreue (Kanaldurchmesser, Rundheit und Krümmungsverteilung) hin untersucht. Die tomographische Analyse der Kanalstrukturen ermöglichte es, die Oberflächenbeschaffenheit in der SLM Fertigung zu optimieren, sodass in einem nächsten Schritt spezielle Kühlungselemente gefertigt und untersucht werden können.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/130360/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:SLM Fertigung von Brennkammer-Kühlungsstrukturen aus Inconel 718
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Kasperovich, GalinaGalina.Kasperovich (at) dlr.deUNSPECIFIED
Barriobero Vila, PerePere.BarrioberoVila (at) dlr.deUNSPECIFIED
Requena, GuillermoGuillermo.Requena (at) dlr.deUNSPECIFIED
Haubrich, JanJan.Haubrich (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:September 2019
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Additive Fertigung, Selektives Laserschmelzen, Inconel
Event Title:Werkstoffwoche 2019, Kongress & Fachmesse Dresden
Event Location:Dresden, Germany
Event Type:international Conference
Event Dates:18.-20. Sept. 2019
Organizer:DGM
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Structures and Materials, L - Combustion Chamber Technologies
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Materials Research > Metallic Structures and Hybrid Material Systems
Deposited By: Kasperovich, Dr.-Ing. Galina
Deposited On:11 Nov 2019 18:21
Last Modified:06 Jan 2020 13:20

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Information
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2017 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.