Reparatur und Modernisierung metallischer Bauteile durch pulverbettbasiertes Schmelzen mittels Laserstrahl

Additiv gefertigte Bauteile zeichnet vielfach ein hohes Maß an Funktionsintegration und eine hohe Formkomplexität, die filigrane Strukturen beinhaltet, aus. Damit stellen die Bauteile allerdings im Falle eines Schadens eine Herausforderung für eine Reparatur mittels konventioneller Reparaturver-fahren dar. Das additive Fertigungsverfahren pulverbettbasiertes Schmelzen mittels Laserstrahl (PBF-LB) bietet das Potenzial, Bauteilbereiche einer hohen Formkomplexität mit filigranen Struk-turen und einem hohen Maß an Funktionsintegration in der Reparatur eines metallischen Bauteils wiederherzustellen. Das Verfahren eröffnet außerdem weitreichendes Potenzial, um bestehende Bau-teile funktional zu verbessern und zu modernisieren. Bislang fehlt potenziellen Anwender*innen in der Regel jedoch das Knowhow, um das PBF-LB für eine Reparatur und Modernisierung von me-tallischen Bauteilen (engl.: Metal Additive Repair and Refurbishment, MAR/R) einzusetzen. Die Zielsetzung dieser Arbeit besteht in der Erarbeitung und Bereitstellung des erforderlichen Experten-wissens für die Planung sowie ressourceneffiziente Durchführung eines MAR/R mittels PBF-LB. Der methodische Ansatz beinhaltet das Identifizieren des Expertenwissens aus der Literatur sowie der praktischen Durchführung von MAR/R mittels PBF-LB für sieben unterschiedliche Anwen-dungsfälle. Das identifizierte Expertenwissen wird in Form von Hilfsmitteln, wie bspw. Vorgehens-modellen und Checklisten sowie softwarebasierten Unterstützungswerkzeugen bereitgestellt. Für eine durchgängige Prozessunterstützung wurden die Hilfsmittel und Unterstützungswerkzeuge in ein Vorgehensmodell zum MAR/R integriert. Diese bilden gemeinsam das entwickelte Rahmenwerk zum MAR/R mittels PBF-LB. Gegenüber bestehenden Rahmenwerken wird das Expertenwissen mit einem hohen Detaillierungs-grad bereitgestellt und eine funktionale Verbesserung und Modernisierung von Bauteilen wird adres-siert. Für die Entscheidung, ob PBF-LB das geeignete MAR/R-Verfahren für e