Porositäts- und Rauheitsmessung beim Laserstrahlschmelzen mit der Laser-Speckle-Photometrie

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Additive Fertigungsverfahren, wie das Laserstrahlschmelzen von Metallen, werden immer erfolgreicher, da sich komplette und komplexe Bauteile direkt auf der Basis von CAD-Dateien fertigen lassen. Allerdings können bei diesem Verfahren aufgrund von Prozessschwankungen bei der lagenweisen Fertigung unbemerkt Fehler auftreten, die zu einer erhöhten Rauheit und Porosität führen. In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Laser-Speckle-Photometrie (LSP) zur zerstörungsfreien Detektion dieser Defekte genutzt werden kann. Dazu werden die Speckle-Muster analysiert, die beim Laserstahlschmelzen von der optisch rauen Oberfläche infolge der Reflektion von kohärentem Licht hervorgerufenwerden. Die durch thermisch induzierte Verformungen des Materials entstehenden charakteristische Speckle-Änderungen geben dabei Rückschlüsse über die veränderte Rauheit und Porosität.