LMD-Strukturen aus hochfesten Stählen für Werkzeug- und Formenbau

Das Laser Metal Deposition (LMD) erlaubt eine prozesssichere und zuverlässige Verarbeitung höchstfester Stähle, wie sie im Werkzeug- und Formenbau unverzichtbar sind. Mit diesem Verfahren lassen sich sowohl bestehende Werkzeuge reparieren als auch neue Bauteile mit komplexen Geometrien fertigen. Dabei können hochfeste Schichten auf kostengünstige Substrate aufgebracht werden, was erhebliche Ressourcen- und Energieeinsparungen ermöglicht. Hierfür bietet das LMD dank einer breiten Materialpalette die Möglichkeit, verschiedene Werkstoffe ortsselektiv zu kombinieren und so funktions-optimierte Strukturen zu realisieren. Die hohen funktionellen Anforderungen an moderne Werkzeuge und Formen rücken die Endeigenschaften der durch LMD aufgebauten Werkstoffe in den Fokus. Entscheidend sind dabei sowohl die lokalen Werte für Härte und Festigkeit als auch deren gewünschte räumliche Verteilung im Bauteil. Hierzu müssen nicht nur die Prozessparameter beim Auftrag, sondern auch der Einfluss ein- und mehrstufiger Wärmenachbehandlungen systema-tisch untersucht werden. Diese Studie widmet sich den mittels LMD generierten Strukturen aus dem Schnellarbeitsstahl M2 (1.3343). Untersucht wurden Proben im „as-built“-Zustand sowie nach unterschiedlichen Wärmebehandlungszyklen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen fertigten Industrieprojektpartner im Rahmen des Forschungsprojekts SEWer-LMD Stanzwerkzeuge, die anschließend unter Serienbedingungen erprobt wurden.