von Knut-Michael Buchalle
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2. Februar 2025
Unser ZIM-Forschungsprojekt zusammen mit der Fachhochschule Kiel ist abgeschlossen. Dabei ging es um ein 3D Druck mit dem folgenden Inhalt: „Die additive Fertigung mittels Laser-Pulver-Auftragsschweißen (LPA) bietet gegenüber bisherigen pulverbettbasierten Fertigungsverfahren (PBF) deutlich höhere Auftragsraten und größere geometrische Freiheitsgrade, welcher aus der bis zu fünf-achsigen Steuerung der LPA-Düse resultieren. Diese Vorteile gehen jedoch mit größeren Auswirkungen der gewählten Prozessparameter und Fertigungsstrategien auf die entstehenden Material- und Bauteileigenschaften einher. So ist der prozessbedingt auftretende thermische Verzug abhängig von der gefertigten Geometrie, sowie der verwendeten Aufbaustrategie und somit hochgradig bauteilspezifisch. Der im Vergleich zu den pulverbettbasierten Fertigungsprozessen höhere Energieeintrag während des Auftragens und der geringere Wärmeabtrag durch das fehlende Pulverbett priorisieren den auftretenden thermischen Verzug als einen wesentlichen zu berücksichtigen Prozesseinfluss. ……. ……. Die anfängliche Zielsetzung, per FEM verschiedene charakteristische Bauteilgeometrien zu simulieren und Strategien zur Verzugsvermeidung zu entwickeln konnte nicht vollumfänglich erreicht werden. Stattdessen wurden zwei Softwaresysteme, eines auf Basis von Ansys, das Andere auf Basis der Open-Source Software Calculix und PrePoMax, entwickelt, die zukünftig eine kosten- und lizenzfreie Simulation des LPA-Prozesses an der FH Kiel und (bei Veröffentlichung) weltweit Forschenden im Bereich der additiven Fertigung zur Verfügung stehen. Da die Lizenzkosten für professionelle Softwaresysteme im fünfstelligen Eurobereich pro Jahr liegen, ist dies ein bemerkenswertes Ergebnis.“ Gibt es jetzt noch Fragen? Wir stehen gerne zur Verfügung.