Die Porosität, die bei der Materialherstellung entsteht, beeinträchtigt die Materialleistung erheblich und ist ein entscheidender Qualitätsmaßstab bei der additiven Fertigung. Sie wirkt sich nicht nur auf die mechanischen Eigenschaften des Materials aus, sondern auch auf seine Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.

Auswirkungen der Porosität auf die Leistung:

– Reduzierung der Stärke: Poren vermindern die Materialfestigkeit, insbesondere die Zug- und Druckfestigkeit.

– Abgeschwächte Steifigkeit: Porosität verringert die Steifigkeit des Materials und beeinträchtigt die Stabilität und Tragfähigkeit von Bauteilen.

– Verkürzte Lebensdauer: Porosität ist eine Quelle für Risse und beschleunigt die Materialalterung und Ermüdungsschäden.

– Verschlechterte chemische Beständigkeit: Die Porosität verringert die chemische Beständigkeit des Materials und verkürzt seine Lebensdauer in rauen Umgebungen.

Minderungsstrategien:

Optimierung der Faseranordnung:

1. Verwenden Sie fortschrittliche Faserplatzierungstechniken, wie z. B. die multiaxiale Platzierung, um eine gleichmäßige Faserverteilung und die richtige Ausrichtung zu gewährleisten.

2. Implementierung eines Kontrollsystems für die Faseranordnung, um die Zufälligkeit der Fasern zu minimieren und die Materialgleichmäßigkeit zu verbessern.

Verbesserung der zwischenschichtlichen Bindung:

1. Entwicklung innovativer Methoden für die Zwischenschichtverklebung, wie z. B. das Vorheizen der Grenzfläche zwischen den Schichten zur Stärkung der Zwischenschichthaftung.

2. Erforschung neuer Ansätze zur Behandlung von Grenzflächen, wie z. B. chemische oder Plasmabehandlung, um die Faser-Matrix-Grenzflächenbindung zu verbessern.