Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Qualification of computational welding mechanics approaches for simulation of directed energy deposition
    (Fraunhofer Verlag, 2020)
    Biegler, Max Robert
    Mit dem aktuellen Anstieg der Nachfrage nach additiver Fertigung (AM) wächst der Bedarf an zuverlässigen Simulationswerkzeugen zur Unterstützung experimenteller Arbeiten. Computational Welding Mechanics Ansätze aus dem Verbindungsschweißen können die AM-Directed Energy Deposition (DED) Prozesse simulieren, sind aber im Allgemeinen nicht für AM-spezifische Effekte aus mehreren Temperaturzyklen validiert. Um Vertrauen in die Ergebnisse zu schaffen und die numerische Simulation zuverlässig einzusetzen, muss die Ergebnisqualität anhand von Experimenten für in-situ- und post-prozess-Fälle validiert werden. In dieser Arbeit wird ein thermomechanisches Struktursimulationsmodell vorgeschlagen und dessen Validierung demonstriert.
  • Publication
    Numerische Prozesssimulation zur Auslegung des Druckfließläppens am Beispiel additiv gefertigter Bauteile
    (Fraunhofer Verlag, 2018)
    Schmiedel, Christian
    Für die Feinbearbeitung von Bauteilen mit komplexer Geometrie, insbesondere in innenliegenden Bereichen, mit höheren Ansprüchen an die Oberflächengüte hat sich das Druckfließläppen in der industriellen Anwendung etabliert. Mit dem Verfahren lassen sich zudem Grate entfernen und Kanten definiert konturieren. Für den abrasiven Vorgang sorgen in ein polymeres Basismedium eingebettete Schleifkörner. In der vorliegenden Arbeit wird ein rheologisches Modell zur Beschreibung der viskoelastischen Eigenschaften der abrasiven Medien entwickelt und in konventionelle Simulationssoftware implementiert. Der Abgleich zwischen Simulations- und Arbeitsergebnissen erfolgt am Beispiel additiv gefertigter Bauteile aus verschiedenen Werkstoffen. In diesem Zusammenhang wird auch das Potenzial für das Druckfließläppen laserstrahlgeschmolzener Bauteile aufgezeigt. Als Ergebnis liegt ein Simulationstool zur Prognose der Bearbeitungsergebnisse vor, welches sich auf beliebige Anwendungsszenarien übertragen lässt. Auf diese Weise wird zukünftig der Versuchsaufwand zur Prozessauslegung und -optimierung signifikant reduziert.