2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16628Ziel des Thesis Projekts ist es, durch Verwendung des C-Therm MTPS Thermosensors eine Lösung für derzeitige Probleme der Prozesskontrolle und -lenkung in pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren zu entwickeln. Innerhalb des Projektvorhabens werden diese Korrelationen erarbeitet und ausgenutzt, um Pulver- und Feedstock mittels Messung des Wärmeleitfähigkeits- und Wärmeeindringkoeffizienten für den Prozess zu charakterisieren und so eine einfache und schnelle Prozesskontrolle und -lenkung zu entwickeln. Ausschlaggebend für das Endprodukt ist beispielsweise die Feststoffkonzentration. Je weniger Feststoff im Grünling oder Pulverbett, desto stärker schrumpft das Bauteil im Folgeprozess. Auch die chemische Zusammensetzung des Pulvers kann einen Einfluss auf das Endprodukt haben. Legierungsbestandteile verändern die Temperatur bei der eine Festkörperphasenumwandlung stattfindet. Dies kann zur Folge haben, dass Temperaturen der Folgeprozesse angepasst werden müssen um zu einem Endprodukt der gleichen Größe zu gelangen. Neben der Bauteilgröße können sich auch andere Qualitätsmerkmale mit einer Änderung des Ausgangswerkstoffs unterscheiden, wie zum Beispiel die Rauigkeit oder der Glanz der Bauteile. Weiterführend werden Korrelation zwischen thermischen Eigenschaften von Bauteilen und ihren Qualitätsmerkmalen hergestellt, um frühzeitig und zerstörungsfrei abweichende Bauteile zu identifizieren. Zusätzlich wird der Einsatz der Sensortechnologie als implementierte in-situ Prozesskontrolle innerhalb dieses Projekts untersucht. Für den Einsatz dieser Technologie als in-situ Sensor wird eine neuartige Sensortechnologie bei der Firma C-Therm entwickelt. Diese Neuentwicklung wird für den Einsatz in hohen Temperatur- und Druckbereichen ausgelegt, die in AM ("Additive Manufacturing") und MIM ("Metal Injection Molding") Anlagetechnologie üblich sind.The goal of the Thesis project is to develop a solution for current problems of process control and monitoring in powder metallurgical manufacturing processes by using the C-Therm MTPS thermosensor. Within the scope of the project, those correlations will be investigated and evaluated in order to characterize the powder and feedstock through measurement of the thermal effusivity and thermal diffusivity coefficient for the process and thus to develop a simple and fast process control and monitoring system. The key factor for the final product is for example the solids concentration. The less solid particles in the green compact or powder bed, the higher is the shrinkage of the component in the subsequent process. The chemical composition of the powder can also have an influence on the final product. The alloying elements change the temperature at which a solid-state phase transformation takes place. This can mean that the temperatures of the subsequent processes have to be adjusted to achieve an final product of the same size. In addition to the component size, other quality characteristics can also differ with a change in the starting material, such as the roughness or surface gloss of the components. Moreover, a correlation between thermal properties of components and their quality characteristics is established in order to identify deviating components early and in a non-destructive way. Additionally, the use of the sensor technology as implemented in-situ process control is evaluated within this project. For the application of this technology as an in-situ sensor a new sensor technology is being developed at C-Therm. This new developed sensor technology will be designed for the use in high temperature and pressure ranges, which are common in AM (Additive Manufacturing) and MIM (Metal Injection Molding) systems.