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Forschung

Simulation der additiven Fertigung

 

Die additive Fertigung umfasst alle Verfahren, die ein Bauteil schichtweise anhand eines dreidimensionalen Computermodells aufbauen. Der additive Aufbau ermöglicht komplexe geometrische Formen, die nahezu keinen Restriktionen unterliegen und dadurch mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht oder nur mit hohem Aufwand realisierbar wären. Bei pulverbettbasierten additiven Fertigungsprozessen werden die Pulverpartikel durch den Strahl lokal aufgeschmolzen und konsolidiert. Die beiden wesentlichen Energieträger der Strahlquellen sind zum einen Elektronen (selektives Elektronenstrahlschmelzen, SEBM) bzw. Photonen (selektives Laserstrahlschmelzen, SLM).

Im Rahmen der additiven Fertigung konzentriert sich die Arbeitsgruppe „Numerische Simulation“ auf strahlbasierte Verfahren im Pulverbett. Hier können sowohl verschiedenste Metalle (Ti64, TiAl, IN718) als auch Polymere (PA12) simuliert werden. Forschungsschwerpunkte sind in enger Kooperation mit der experimentellen Arbeitsgruppe „Additive Fertigung“ das Verständnis der grundlegenden Mechanismen beim Pulverschmelzen und der Materialkonsolidierung sowie der Vorhersage innovativer Prozessstrategien bezüglich z.B. Bauteildichte, Gefüge oder chemischer Zusammensetzung.

Neben der Förderung durch Industriepartner und Einzelverfahren der DFG, werden die Simulationsprogramme maßgeblich innerhalb des SFB 814 „Additive Fertigung“ entwickelt (http://www.sfb814.forschung.uni-erlangen.de/).

Modellierung

⇒ SEBM 2D Simulation

⇒ SEBM 3D Simulation

SLM von Polymeren

 

Simulation des Aufbaus eines T-Stücks (zum Abspielen bitte anklicken)
Verfahrensvergleich SLM-SEBM