Studienarbeiten

Die additive Fertigung eröffnet neue Möglichkeiten zur Herstellung komplexer Kunststoffbauteile, stößt jedoch bei der Verarbeitung hochviskoser Polymerwerkstoffe an technologische Grenzen. Dazu zählen insbesondere Vitrimere, eine neue Klasse vernetzter Polymere mit dynamischen kovalenten Bindungen. Sie vereinen die thermische Stabilität klassischer Duroplaste mit der Umform- und Reparierbarkeit thermoplastischer Systeme. Durch ihre stabile Vernetzungsstruktur bieten Vitrimere ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, hohe Temperaturbeständigkeit sowie die Möglichkeit des Recyclings und der Selbstheilung. Die Schmelzviskosität beeinflusst das Fließverhalten, die Schichtbildung und die Haftung zwischen den Lagen maßgeblich. Eine unzureichende Kontrolle dieser Eigenschaften kann zu Verarbeitungsproblemen und Qualitätseinbußen führen. Ein vertieftes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Viskosität, Prozessbedingungen und Bauteileigenschaften ist daher zentral, um hochviskose Polymere wie Vitrimere gezielt für die additive Fertigung nutzbar zu machen und neue Material- und Prozessstrategien zu erschließen.

Das Extrem Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen ist eine Weiterentwicklung des Direct Energy Deposition und ermöglicht durch hohe Vorschubgeschwindigkeiten sowie fokussierte Energieeinbringung die effiziente additive Fertigung metallischer Bauteile. Im Gegensatz zu Pulverbettverfahren wird das Pulver direkt zur Auftragsstelle geführt und bereits während des Flugs aufgeschmolzen, wodurch sich unterschiedliche Materialien innerhalb eines Prozesses kombinieren lassen. Ziel ist die Durchführung einer Parameterstudie zur Qualifizierung neuer Pulver, um homogene, porenarme