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Forschung

SEBM 3D Simulation

 

Ein Großteil der auftretenden Effekte beim selektiven Elektronenstrahlschmelzen (SEBM) können mit einer 2D Simulation abgebildet werden. Für eine realistischere Modellierung der Schmelzpooldynamik und des Kornwachstums sind jedoch 3D Simulationen hilfreich. Deswegen wurden am Lehrstuhl WTM hierfür zwei unterschiedliche Programme entwickelt.

Die 3D Simulation der Hydrodynamik erfordert eine hochparallele Implementierung, die in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Systemsimulation entstanden ist. Hier kann die Schmelzpooldynamik und die Konsolidierung in voller räumlicher Dimension untersucht werden. Dadurch konnten Prozessfenster für dichte Bauteile für innovative Prozessstrategien vorhergesagt werden.

Für das Kornwachstum wird eine separate Software entwickelt, die es ermöglicht, alle möglichen Orientierung der Körner während des Prozesses abzubilden. Es wird ein makroskopischer Ansatz gewählt, d.h. hier wird nicht mehr jedes einzelne Pulverpartikel aufgelöst, sondern ein Kontinuum betrachtet. Weiterhin wird hier ausschließlich die Thermodynamik berechnet. Hintergrund ist der hohe Rechenaufwand für Domänen in der Größenordnung realistischer Bauteile.

Aktuelle(r) Bearbeiter:

Dr.-Ing. Matthias Markl (Hydrodynamik)
Dipl.-Ing. Johannes Köpf (Kornwachstum)

Publikationen: