Das Laser-Strahlschmelzen (LBM) von anwendungsreifen Teilen aus Eisen-Silizium-Legierungen mit hohem Siliziumgehalt ist vielversprechend und herausfordernd zugleich. Ein höherer Siliziumgehalt verbessert zwar das weichmagnetische Verhalten deutlich, fördert aber auch die Sprödigkeit und macht diese Legierungen daher für die Herstellung von Teilen mit einer Höhe von mehr als einigen Millimetern kaum geeignet. Um diese Herausforderungen zu überwinden, wird das Potenzial eines in einer Standard-LBM-Maschine implementierten Baukammervorwärmsystems im Hinblick auf die fehler- und rissfreie Herstellung von großflächigen Proben und Bauteilen aus spröden Eisen-Silizium-Legierungen untersucht. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Studie der Einfluss des Siliziumgehaltes auf das weichmagnetische und mechanische Verhalten von additiv verarbeiteten Eisen-Silizium-Legierungen analysiert. Dazu werden vier Legierungen mit einem Siliziumgehalt zwischen 2,4 Gew.-% und 10,0 Gew.-% zu Proben mit unterschiedlichen Abmessungen verarbeitet. Anschließend werden die hergestellten Proben wärmebehandelt und der daraus resultierende Einfluss sowohl des Si-Gehalts als auch der Wärmebehandlung auf das Gefüge sowie die weichmagnetischen und mechanischen Eigenschaften analysiert. Es zeigt sich, dass unabhängig von den Abmessungen fehler- und rissfreie Teile hergestellt werden können. Das mit 6,7 Gew.-% Si legierte Eisen weist die beste Permeabilität aller untersuchten Legierungen auf, die durch eine geeignete Wärmebehandlung noch bis zum 1,5-fachen verbessert werden kann. Die erzielten Ergebnisse bilden somit eine Grundlage für das Pulverbettschmelzen von anwendungsangepassten Bauteilen mit hervorragenden weichmagnetischen Eigenschaften, die mit herkömmlichen Umformtechnologien kaum herstellbar sind.
Veröffentlichung in "Journal of Materials Processing Technology!
