PUB - Pulse Tests on Additive Manufactured Valve Blocks Damage Analysis and New Design Possibilities

 

In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Digital Additive Production (DAP) wurden additiv gefertigte Ventilblöcke in Hinblick auf ihre Festigkeit untersucht. Dazu wurden die Testblöcke mit einer pulsierenden Druckbelastung beansprucht. Die Blöcke stellen Abbilde konventionell gefertigter Ventilblöcke dar, welche als Referenz ebenfalls dem Testprozedere ausgesetzt wurden. Neben einer exakten Kopie des konventionellen Ventilblockes wurde desweiteren eine geometrieoptimierte additiv gefertigte Version untersucht. Anhand der Arbeit lässt sich die Dauerfestigkeit additiv gefertigter Bauteile im Vergleich zu konventionell gefertigten Bauteilen beurteilen und das Potenzial dieser für den Einsatz in hydraulischen Systemen bewerten.

 

Autoren: Deuster, Sebastian; Aengenheister, Stefan; Matthiesen, Gunnar; Schmitz, Katharina

Additive Fertigungsverfahren erleben derzeit in verschiedenen Bereichen einen enormen Aufschwung. Die Nachfrage nach effizienteren und leistungsfähigeren hydraulischen Systemen ist in den letzten Jahren rasant angestiegen. Aufgrund von Kosteneinsparungen und Ressourcenschonung gibt es immer wieder Bestrebungen, das Leistungsgewicht von Hydraulikkomponenten zu reduzieren. Insbesondere in Bereichen, in denen Gewichtseinsparungen zu großen Leistungseinsparungen führen, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrtindustrie, werden additiv gefertigte Komponenten in Hydrauliksystemen immer beliebter. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Prüfung von additiv gefertigten Hydraulikverteilerblöcken im Hinblick auf ihre Festigkeitswerte. Dazu werden die Bauteile experimentell mit Druckimpulsen belastet, bis sie versagen. Anschließend soll mittels einer Oberflächenuntersuchung die Bruchursache ermittelt und damit eine Aussage über die Eignung additiv gefertigter Bauteile in Hydrauliksystemen getroffen werden. Diese Überlegungen zeigen das Potenzial der additiven Fertigung zur Gewichts- und Materialeinsparung in hydraulischen Anwendungen.