Fraunhofer-Gesellschaft

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Vorhersage zur Bauteilmaßhaltigkeit bei der additiven Fertigung mittels Schweißstruktursimulation

 
: Biegler, Max; Rethmeier, Michael

Mayr, P. (Hrsg.) ; TU Chemnitz, Institut für Füge- und Montagetechnik:
FüMoTeC 2017. Tagungsband : Fachtagung für Wissenschaftler und Entwickler im Bereich Füge-/Schweißtechnik und Montage-/Handhabungstechnik, 2017, Chemnitz
Chemnitz: Universitätsverlag Chemnitz, 2017 (Schriftenreihe der Füge- und Montagetechnik Chemnitz 2)
ISBN: 978-3-96100-034-0
ISBN: 3-96100-034-4
S.37-46
Tagung Füge- und Montagetechnik (FüMoTec) <2017, Chemnitz>
Bundesministerium fur Wirtschaft und Energie BMWi (Deutschland)
IGF 18737 N
Schweißstruktursimulation
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPK ()
additive Fertigung; numerische Simulation; Verzug

Abstract
Ziel bei der Anwendung von Schweißstruktursimulation in der additiven Fertigung ist die Anzahl an notwendigen Experimenten bis zur Erreichung von Maßhaltigkeit und gewünschter Bauteilqualität zu reduzieren. Für die Laser-Metal-Deposition besteht - durch die im Vergleich zu pulverbettbasierten Verfahren größeren Auftragsraten und Spurgrößen - die Möglichkeit, schon heute volltransiente thermomechanische Simulationen für kleine Bauteile durchzuführen. Da das Bauteil nicht von Pulver umschlossen ist, kann im Prozess die Wärmeverteilung und der Bauteilverzug gemessen werden. In diesem Vortrag wird der Arbeitsablauf beim additiven Aufbau einer kleinen Struktur aus Inconel 718 demonstriert. Im Experiment werden die Temperaturverteilungen mittels Thermoelementen sowie der Verzug der Bodenplatte durch einen Laserabstandssensor gemessen. Die phänomenologische Wärmequelle in der Simulation wird anhand von Temperaturmessungen und Querschliffen kalibriert und der mechanische Verzug der Basisplatte wird mit in-situ Messwerten abgeglichen. Abschließend wird die Rechenzeit des Modells bewertet und gezeigt wie die Simulation die Bauteilqualität vorhersagen kann.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-476944.html