Additive und umformtechnische Fertigung hybrider Bauteile mit lokal angepassten Eigenschaften (B5)

Leiter

Prof. Dr.-Ing. habil. Marion Merklein

Mitarbeiter

Dr. Jan Hafenecker

Laufzeit:

Start: 1. Juli 2011
Ende: 30. Juni 2023

Kurzbeschreibung

Ziel des Teilprojekts B5 ist es, die Kombination aus additiver Fertigung und Umformtechnik zur Herstellung maßgeschneiderter, funktionalisierter und individualisierter Titan-Hybridbauteile grundlegend zu erforschen. Neben dem Blechgrundkörper sollen die additiv gefertigten Elemente der Hybridbauteile umgeformt werden, um den Werkstoff gezielt zu verfestigen und lokal unterschiedliche Eigenschaften einzustellen. Durch den ortsselektiven Eintrag von Zusatzstoffen in Kombination mit einer in situ Legierungsbildung während des Laserstrahlschmelzens (LSS-M) wird zusätzlich eine lokale Werkstoffmodifikation in den LSS-Elementen angestrebt, die sowohl auf die Anforderungen der Umformung als auch auf die Anforderungen des Bauteileinsatzes abstimmbar ist.

Nachbearbeitung der Oberfläche additiv gefertigter Körper durch Kaltumformung

In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Photonische Technologien.

Forschungsgruppen

Fertigungsprozesse

Publikationen

2023

Hafenecker J., Bartels D., Kuball CM., Kreß M., Rothfelder R., Schmidt M., Merklein M.:
Hybrid process chains combining metal additive manufacturing and forming – A review
In: CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology (2023), S. 98-115
ISSN: 1755-5817
DOI: 10.1016/j.cirpj.2023.08.002
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1755581723001220
Hafenecker J., Rigas N., Merklein M.:
Laser-based ultrasonic measurement of the influence of PBF-LB/M-typical thermal cycles on sheet metal components of hybrid parts
In: Production Engineering 63 (2023)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-023-01210-w
Hafenecker J., Rothfelder R., Merklein M., Schmidt M.:
Additive und umformtechnische Fertigung hybrider Bauteile mit lokal angepassten Eigenschaften
Abschlusskolloquium des SFB 814 (Fürth, 13. Juni 2023 - 13. Juni 2023)
DOI: 10.5281/zenodo.8081865
URL: https://zenodo.org/record/8081865
Setter R., Hafenecker J., Rothfelder R., Kopp SP., Roth S., Schmidt M., Merklein M., Wudy K.:
Innovative Process Strategies in Powder-Based Multi-Material Additive Manufacturing
In: Journal of Manufacturing and Materials Processing 7 (2023), S. 133
ISSN: 2504-4494
DOI: 10.3390/jmmp7040133
Yang Z., Huber F., Krapf A., Merle B., Markl M., Schmidt M., Körner C.:
Revealing bulk metallic glass crystallization kinetics during laser powder bed fusion by a combination of experimental and numerical methods
In: Journal of Non-Crystalline Solids 619 (2023), Art.Nr.: 122532
ISSN: 0022-3093
DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2023.122532

2022

Hafenecker J., Merklein M.:
Investigations on sheet metal forming of hybrid parts in different stress states
In: Production Engineering (2022)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-022-01171-6
Hafenecker J., Merklein M.:
Investigations on sheet metal forming of hybrid parts in different stress states
In: Production Engineering (2022)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-022-01171-6

2021

Hafenecker J., Kuball CM., Rothfelder R., Schmidt M., Merklein M.:
Surface modification of additively manufactured parts by forming
ESAFORM 2021 (Liège, 14. April 2021 - 16. April 2021)
DOI: 10.25518/esaform21.2124
Hafenecker J., Papke T., Merklein M.:
Influence of Stress States on Forming Hybrid Parts with Sheet Metal and Additively Manufactured Element
In: Journal of Materials Engineering and Performance (2021)
ISSN: 1059-9495
DOI: 10.1007/s11665-021-05674-8
Hafenecker J., Rothfelder R., Schmidt M., Merklein M.:
Stretch Forming of Ti-6Al-4V Hybrid Parts at Elevated Temperatures
19th International Conference on Sheet Metal (Shemet 2021) (Erlangen, 29. März 2021 - 31. März 2021)
In: Merklein, M.; Duflou, J.; Fratini, L.; Hagenah, H.; Martins, P.; Meschut, G.; Micari, F. (Hrsg.): Sheet Metal 2021, Zürich: 2021
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.883.135

2020

Hafenecker J., Papke T., Huber F., Schmidt M., Merklein M.:
Modelling of Hybrid Parts Made of Ti-6Al-4V Sheets and Additive Manufactured Structures
Production at the leading edge of technology - Proceedings of the 10th Congress of the German Academic Association for Production Technology (WGP) (Dresden (digital), 23. September 2020 - 24. September 2020)
In: Behrens, Bernd-Arno; Brosius, Alexander; Hintze, Wolfgang; Ihlenfeldt, Steffen; Wulfsberg, Jens Peter (Hrsg.): Proceedings of the 10th Congress of the German Academic Association for Production Technology (WGP), Berlin, Heidelberg: 2020
DOI: 10.1007/978-3-662-62138-7_2

2019

Papke T., Huber F., Hafenecker J., Schmidt M., Merklein M.:
Hybride Bauteile, Werkzeuge und Prozessketten – Anwendungen der Kombination aus Additiver Fertigung und Umformtechnik
7. Industriekolloquium des Sonderforschungsbereichs 814 - Additive Fertigung (Nürnberg)