Investigations on Additive Manufacturing of WCCo Hard Metals by Laser Beam Melting
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T. Schubert
Abstract
Tungsten carbide-cobalt hard metal produced by additive manufacturing offers opportunities to meet the increasingly complex requirements of high-performance machining. Besides a high level of design freedom and the easy integration of functional properties, the additive manufacturing of hard metals also offers potential for cost savings and conservation of resources. A window of favorable process parameters for laser beam melting was established using commercially available carbide powder with 17 % Co content, which serves to build carbide samples by laser-based additive manufacturing. Compared to conventionally manufactured carbides, deviations can still be noticed with regard to microstructural and mechanical properties. However, bending strengths of > 1 000 MPa and fracture toughness in the range of 10–12 Mpa √m are promising for the future additive manufacturing of WCCo hard metals.
Kurzfassung
Additiv gefertigtes Wolframkarbid-Kobalt-Hartmetall bietet Chancen, komplexer werdenden Anforderungen der Hochleistungszerspanung zu begegnen. Neben hohen Gestaltungsfreiräumen und der einfachen Integration von Funktionseigenschaften birgt die additive Fertigung von Hartmetallen auch Potenzial zur Kosten- und Ressourceneinsparung. Mit kommerziell erhältlichem Hartmetallpulver mit 17 % Co-Anteil wurde für Laserstrahlschmelzen ein Fenster günstiger Prozessparameter ermittelt, mit dem sich Hartmetall-Probenkörper mittels laserbasierter additiver Fertigung aufbauen lassen. Die Charakterisierung der Gefügeausbildung und der mechanischen Eigenschaften zeigen noch Abweichungen im Vergleich zu konventionell hergestelltem Hartmetall. Biegefestigkeiten von > 1 000 MPa und Bruchzähigkeiten im Bereich von 10–12 Mpa √m sind jedoch vielversprechend für eine zukünftige additive Fertigung von WCCo-Hartmetallen.
References / Literatur
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