Herausforderung, Zielsetzung und Vorgehensweise

Auf Basis des zuvor dargestellten Standes der Technik ergibt sich ein noch offenes Forschungsfeld im Bereich des Laserstrahlschweißens von L-PBF-Aluminiumbauteilen. Im diesem Kapitel wird zunächst auf die dabei auftretenden Herausforderung der signifikant erhöhten Schweißnahtporosität im Vergleich zu konventionell hergestelltem Material (z.B. Guss) dargestellt. Auf Basis dieses Porenphänomens wird als Forschungsziel definiert, ein tiefes Verständnis über die Laserschweißbarkeit mittels L-PBF-gefertigter Aluminiumbauteile zu gewinnen, diese zu optimieren und in der Folge normgerechte Schweißnähte zu ermöglichen. Hierfür sollen insbesondere die Ursachen der signifikant erhöhten Nahtporosität verstanden und in der Folge Maßnahmen abgeleitet werden, um dieser entgegenzuwirken. Die Vorgehensweise zur Erreichung des vorgenannten Zieles orientiert sich am Begriff der Schweißbarkeit, die sich aus den drei Einflussgrößen Werkstoff (Schweißeignung), Fertigung (Schweißmöglichkeit) und Konstruktion (Schweißsicherheit) ergibt. Entsprechend sind die Analysen dieser Arbeit aufgebaut. Weiterhin wird im Anschnitt „Vorgehensweise“ das genutzte L-PBF- und Laserschweißequipment dargestellt sowie die systematische Analyse und Bewertung der Ergebnisse erläutert.