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| 001 | 855249 | ||
| 005 | 20251014090717.0 | ||
| 024 | 7 | _ | |2 HBZ |a HT021591908 |
| 024 | 7 | _ | |2 Laufende Nummer |a 41733 |
| 024 | 7 | _ | |2 datacite_doi |a 10.18154/RWTH-2022-10111 |
| 037 | _ | _ | |a RWTH-2022-10111 |
| 041 | _ | _ | |a German |
| 082 | _ | _ | |a 620 |
| 100 | 1 | _ | |0 P:(DE-588)1277584818 |a Rödler, Georg |b 0 |u rwth |
| 245 | _ | _ | |a Entwicklung des selektiven Laserstrahlschmelzens für Al-Ni-Legierungen |c Georg Rödler |h online, print |
| 246 | _ | 3 | |a Development of laser powder bed fusion for Al-Ni-alloys |y English |
| 250 | _ | _ | |a 1. Auflage |
| 260 | _ | _ | |a Aachen |b Apprimus Verlag |c 2022 |
| 300 | _ | _ | |a 1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme |
| 336 | 7 | _ | |0 2 |2 EndNote |a Thesis |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)11 |2 PUB:(DE-HGF) |a Dissertation / PhD Thesis |b phd |m phd |
| 336 | 7 | _ | |2 BibTeX |a PHDTHESIS |
| 336 | 7 | _ | |2 DRIVER |a doctoralThesis |
| 336 | 7 | _ | |2 DataCite |a Output Types/Dissertation |
| 336 | 7 | _ | |2 ORCID |a DISSERTATION |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)3 |2 PUB:(DE-HGF) |a Book |m book |
| 490 | 0 | _ | |a Ergebnisse aus der Lasertechnik |
| 500 | _ | _ | |a Weitere Reihe: Edition Wissenschaft Apprimus. - Druckausgabe: 2022. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University |
| 502 | _ | _ | |a Dissertation, RWTH Aachen University, 2022 |b Dissertation |c RWTH Aachen University |d 2022 |g Fak04 |o 2022-09-15 |
| 520 | 3 | _ | |a In Zeiten des Klimawandels ist die Emissionsreduktion ein zentraler Aspekt des gesellschaftlichen und politischen Bewusstseins und somit der Entwicklungstätigkeiten der Mobilitätsindustrie geworden. Aluminium kommt als einem der wichtigsten Leichtbauwerkstoffe hierbei eine besondere Rolle zu. Eine Erhöhung der Funktionseigenschaften aktueller Aluminiumlegierungen kann in diesem Kontext zur Realisierung von Gewichts- und daraus resultierend Emissionseinsparungen führen. Die Gewichtseinsparungen werden hierbei über eine dünnere Auslegung von Bauteilen sowie eine Substitution von Eisenbasiskomponenten ermöglicht. In der additiven Fertigung ist die Verarbeitung von hochfesten Aluminiumlegierungen aufgrund der ausgeprägten Heißrissneigung als herausfordernd zu beschreiben. Demnach kann eine „defektfreie“ Verarbeitung aktuell nur unter Einsatznanopartikulärer Zusätze oder Seltener Erden erfolgen. Al-Ni-Legierungen basierend auf demα-Al + Al₃Ni-Eutektikum werden aufgrund der dokumentierten Resistenz vor Heißrissbildung sowie der mechanischen Eigenschaften als vielversprechende Kandidaten zur Verarbeitung mittels additiver Fertigungsmethoden identifiziert. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt erstmalig eine umfassende Charakterisierung der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften für Al-Ni-Legierungen im additiv gefertigten Zustand sowie die Untersuchung der Auswirkungen ausgewählter Legierungszusätze. Dies umfasst Untersuchungen der Legierungen AlNi7,5, AlNi7,5Cu0,5, AlNi7,5Cu2,0, AlNi7,5Zr0,5 und AlNi7,5Mg1,0Si0,5(Zahlen entsprechen Gew. %). Über die Erreichung definierter mechanischer Kennwerte (Zugfestigkeit bei Raumtemperatur/250 °C: 500 MPa/150 MPa) wird eine Etablierung dieser Werkstoffklasse für weiterführende Untersuchungen sowie den Einsatz in belasteten Strukturkomponenten angestrebt. Im Rahmen von Parameterstudien mittels selektivem Laserstrahlschmelzen wird die additive Verarbeitbarkeit (Rissfreiheit, Bauteildichte ≥ 99,9 %) von Al-Ni-Legierungen bestätigt. Weiterhin können die eutektischen Phasen α-Aluminium und Al₃Ni ermittelt werden. Die Einformung der in einerα-Aluminiummatrix eingebetteten Al₃Ni-Phase erfolgt in zellularer Struktur. Insgesamt können über die betrachteten Legierungen und Zustände Festigkeitseigenschaften bei Raumtemperatur auf einem für Al-Legierungen vergleichsweise hohen Niveau ermittelt werden. Diese weisen Maximalwerte der Zugfestigkeit von 556 MPa auf. Dies trifft auch für Untersuchungen bei erhöhter Temperatur zu. Besonders ist hierbei die thermisch stabilisierende Zugabe von 0,5 Gew. % Zr hervorzuheben, durch welche bei einer Prüftemperatur von 250 °C eine Zugfestigkeit von 214 MPa realisiert werden kann. Bei Prüftemperaturen > 150 °C wird an den untersuchten Legierungen eine Abnahme der Bruchdehnung in Folge einer Versprödung der Korngrenzen dokumentiert. Die Ausnahmestellt hierbei die Legierung AlNi7,5Mg1,0Si0,5 dar. Im Rahmen der Untersuchung dieser Legierung kann eine Plastifizierung des Schädigungsverhaltens bei erhöhten Temperaturen dokumentiert werden. Über die Herstellung von komplexen Bauteilgeometrien wird abschließend das Leichtbaupotenzial von Al-Ni-Legierungen für die additive Fertigung demonstriert. |l ger |
| 520 | _ | _ | |a In times of climate change, reducing emissions is a key aspect of the research done in the transportation industry. As one of the most important lightweight materials, aluminium occupies a crucial role in this regard. By increasing the functional properties of current aluminium alloys, manufacturers could, therefore, decrease the component weight, thereby reducing emissions. The weight canbe lowered by either utilizing a more lightweight design or alternatively substituting iron-based components for the aluminium ones. It is challenging to process high-strength aluminium alloys with additive manufacturing because they are prone to hot-cracking. “Defect-free” manufacturing can, therefore, only be accomplished by using complex additions such as nano particles or rareearth elements. Due to their documented resistance against hot-cracking as well as their mechanical properties, Al-Ni-alloys based on the α-Al + Al₃Ni eutectic system are promising candidates for investigationwith additive manufacturing.Within this thesis a comprehensive characterization of the microstructural and mechanical propertiesof Al-Ni-alloys in the additive manufactured state is being conducted for the first time. Also, the effect of selected strengthening agents on additively manufactured components is being investigated. The following alloys are taken into consideration in the scope of the thesis: AlNi7.5,AlNi7.5Cu0.5, AlNi7.5Cu2.0, AlNi7.5Zr0.5 and AlNi7.5Mg1.0Si0.5 (values refer to Wt. %). By achieving certain thresholds of the mechanical properties (ultimate tensile strength at room temperature/250 °C: 500 MPa/150 MPa), these experiments shall lay the foundation for future researchas well as for the application of Al-Ni alloys as structural components. Within parameter studies conducted with laser powder bed fusion, it can be confirmed that Al-Ni-alloyscan be processed (crack-free; part density ≥ 99.9 %) with additive manufacturing. The eutectic phases α-aluminium and Al₃Ni can be detected. The solidification structure within the melt tracks is characterized by a cellular Al₃Ni structure embedded within an α-aluminium matrix. Throughout all alloys and states considered in this thesis, the tensile properties determined demonstrate a comparably high strength with a maximum value of 556 MPa. This finding also applies for investigations conducted at elevated temperatures. In particular, the addition of 0.5 Wt. % Zr can thermally stabilize the alloy and leads to the determination of an ultimate tensile strength of 214 MPa at 250 °C.Among the alloys investigated, the elongation at failure was reduced when the testing temperature is increased above 150 °C because of an embrittlement of the grain boundaries. An exception inthis regard is the alloy AlNi7,5Mg1,0Si0,5. When Mg and Si are added, comparably ductile failurebehaviour can be achieved at elevated temperatures. Furthermore, the light weight potential of additively manufactured Al-Ni-alloys is being demonstrated by the fabrication of complex part geometries. |l eng |
| 588 | _ | _ | |a Dataset connected to Lobid/HBZ |
| 591 | _ | _ | |a Germany |
| 653 | _ | 7 | |a Aluminium |
| 653 | _ | 7 | |a Aluminiumlegierungen |
| 653 | _ | 7 | |a Leichtbau |
| 653 | _ | 7 | |a additive Fertigung |
| 653 | _ | 7 | |a additive manufacturing |
| 653 | _ | 7 | |a aluminium |
| 653 | _ | 7 | |a high strength |
| 653 | _ | 7 | |a laser powder bed fusion |
| 653 | _ | 7 | |a lightweight |
| 653 | _ | 7 | |a selective laser melting |
| 653 | _ | 7 | |a selektives Laserstrahlschmelzen |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)IDM02400 |a Schleifenbaum, Johannes Henrich |b 1 |e Thesis advisor |u rwth |
| 700 | 1 | _ | |a Gumbsch, Peter |b 2 |e Thesis advisor |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/855249/files/855249.pdf |y OpenAccess |
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| Library | Collection | CLSMajor | CLSMinor | Language | Author |
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