Elektronenoptische Analyse

Ein weiteres zentrales Forschungsfeld der Arbeitsgruppe ist die physikalisch fundierte Strahlcharakterisierung in pulverbettbasierten Fertigungsprozessen. Dabei werden Strahlprofil, Leistungsdichteverteilung und Fokuslage präzise bestimmt, um den Energieeintrag der Strahlquelle genau zu verstehen. Diese Kenntnisse bilden die Grundlage für belastbare Prozesssimulationen und reproduzierbare Fertigungsstrategien.

Aufbauend auf dieser Strahlcharakterisierung kommen numerische Modelle, insbesondere raytracing-basierte Ansätze, zum Einsatz. Sie ermöglichen die interpretative Auswertung von ELO-Daten (Electron Optical Daten) aus dem Prozess und liefern Vorhersagen zu Prozessfehlern, Bauteilgenauigkeit, Oberflächenqualität, Porosität und Stabilität. Durch die Kombination von exaktem Strahlprofil und simulationsgestützter Analyse lassen sich die im Prozess gewonnenen Daten physikalisch fundiert deuten und für die Optimierung der Fertigung nutzen

• Markl M., Azadi Tinat MR., Berger T., Renner J., Körner C.:
  Extracting powder bed features via electron optical images during electron beam powder bed fusion
  In: Additive Manufacturing Letters 10 (2024), Art.Nr.: 100220
  ISSN: 2772-3690
  DOI: 10.1016/j.addlet.2024.100220
• Markl M., Azadi Tinat MR., Berger T., Westrich Y., Renner J., Körner C.:
  In-situ electron beam characterization for electron beam powder bed fusion
  In: Additive Manufacturing 96 (2024), Art.Nr.: 104567
  ISSN: 2214-7810
  DOI: 10.1016/j.addma.2024.104567
• Renner J., Markl M., Körner C.:
  In situ build surface topography determination in electron beam powder bed fusion
  In: Progress in Additive Manufacturing (2024)
  ISSN: 2363-9512
  DOI: 10.1007/s40964-024-00621-0
• Baumgärtner B., Rothfelder R., Greiner S., Breuning C., Renner J., Schmidt M., Drummer D., Körner C., Markl M., Hausotte T.:
  Evaluation of Additively-Manufactured Internal Geometrical Features Using X-ray-Computed Tomography
  In: Journal of Manufacturing and Materials Processing (2023)
  ISSN: 2504-4494
  DOI: 10.3390/jmmp7030095
• Renner J., Grund J., Markl M., Körner C.:
  A Ray Tracing Model for Electron Optical Imaging in Electron Beam Powder Bed Fusion
  In: Journal of Manufacturing and Materials Processing 7 (2023), Art.Nr.: 87
  ISSN: 2504-4494
  DOI: 10.3390/jmmp7030087
• Renner J., Breuning C., Markl M., Körner C.:
  Surface topographies from electron optical images in electron beam powder bed fusion for process monitoring and control
  In: Additive Manufacturing 60 (2022), Art.Nr.: 103172
  ISSN: 2214-7810
  DOI: 10.1016/j.addma.2022.103172