Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Welding simulation in car body construction - virtual welding sequence planning for remote laser applications

2015 , Thater, Raphael , Wiethop, P. , Rethmeier, Michael

Laser remote welding is a dynamic and flexible joining technology which enables various new approaches in welding sequence and weld position planning. However, the challenge is to find the optimal set-up within this large parameter space. In this article, numerical welding simulation is used to deal with this challenge. For a car door, different welding sequences and weld positions were numerically analyzed and compared with respect to its welding distortion behavior.

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Additive Prozesskette zur Instandsetzung von Bauteilen

2013 , Bergmann, André , Grosser, Hendrik , Graf, Benjamin , Uhlmann, Eckart , Rethmeier, Michael , Stark, Rainer

Komplexe Bauteile ohne Fügestellen sind die Spezialität additiver Verfahren. Immer deutlicher wird der Wert dieser Technologie für den Turbomaschinenbau, etwa bei der Fertigung von Turbinenschaufeln mit inneren Kühlstrukturen. Wichtig für vorbildgetreue Turbinenkomponenten: Die Technologie ermöglicht die Fertigung von Freiformen und Hinterschnitten, von außen- und innenliegenden filigranen, komplexen Strukturen als Einzelteil - und das in einem einzigen Arbeitsschritt. Des Weiteren benötigen additive Verfahren keine formgebenden Werkzeuge und weisen demnach kürzere Prozessketten im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren auf. Wirtschaftliche Vorteile kommen vor allem bei kleinen Losgrößen und Bauteilabmessungen zur Geltung. In diesem Artikel werden am Beispiel einer Turbinenschaufel Schlüsseltechnologien einer additiven Prozesskette gezeigt. Zunächst erfolgt die additive Fertigung einer Turbinenschaufel mittels Selective Laser Melting (SLM). Das Verfahren ermöglicht die Integration innenliegender Kühlkanäle. An dieser Schaufel wird anschließend mittels Laser-PulverAuftragschweißen (LPA) die Reparatur unterschiedlicher Beschädigungen demonstriert. Im nächsten Schritt der Prozesskette bietet ein optischer 3D-Scan der Schaufel die Möglichkeit zur Qualitätskontrolle und zum Vergleich der Bauteilabmessungen mit der Sollgeometrie.

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