Advertisement

Automatische Supportoptimierung für die additive Fertigung

  • John SchlascheEmail author
Conference paper

Zusammenfassung

Obwohl die additive Fertigung enorme Freiheiten beim Design von Bauteilen ermöglicht, stellt die Natur des Prozesses höchste Anforderungen an die Prozessvorbereitung und die Nachbearbeitung. In diesem Zusammenhang ist die Definition von geeigneten Supportstrukturen ein kritischer Aspekt, da hierdurch sowohl Einfluss auf die Prozessstabilität, die Prozesskosten als auch den Umfang des Nachbearbeitungsaufwands genommen wird. Um diese Anforderungen vollautomatisch erfüllen zu können, wurde ein neuer Ansatz für die Optimierung von Stützstrukturen implementiert und evaluiert. Der Ansatz verbindet die State-of-the-art Prozesssimulation aus Amphyon mit neuen Optimierungsalgorithmen und adaptiver Vernetzung. Hierdurch ist es möglich, Supportstrukturen auch für große und komplexe Teile innerhalb weniger Minuten oder Stunden zu berechnen. Der Ansatz ermöglicht sowohl die Optimierung von beliebigen zellulären Strukturen innerhalb eines definierten Designraumes als auch die Anpassung der Ansätze zwischen Stützstruktur und Bauteil. Die Ergebnisse werden anhand von Experimenten erläutert und dem Stand der Technik gegenübergestellt.

Schlüsselwörter

Support-optimierung Software Automatisierung Prozesssimulation Optimierungsalgorithmen 

Literatur

  1. 1.
    Allaire, G und Bogosel, B: Optimizing supports for additive manufacturing. 2018. <hal-01769324> archives-ouvertes.frMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Krol et al.: Optimization of supports in metal-based additive manufacturing by means of finite element models; sffssymposium 2012Google Scholar
  3. 3.
    Kuo,Cheng,Lin,San: Support structure design in additive manufacuring based on topology optimization; Structural and Multidisciplinary Optimization 2018 Volume 57, Issue 1Google Scholar
  4. 4.
    To, Albert: Support structure optimization via fast process simulation for additive manufacturing; National Energy Technology Laboratory, conference proceedings: University of Pittburg, Turbine systems research (UTSR) project review meeting 2017Google Scholar
  5. 5.
    Mirzendehbel, Suresh: Support structure constrained topology optimization for additive manufacturing; Computer Aided Design Vol 81 December 2016Google Scholar
  6. 6.
    Garaigordobil, Ansola: A new overhang constraint for topology optimization of self-supporting structures in addittive manufacturing; Structural and Multidisciplinary Optimization Vol. 58 Issue 5.MathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Ansys: Ansys Additive Print, Auto Generate Supports; https://www.ansys.com/products/structures/ansys-additive-print
  8. 8.
    Gill, Murray, Wright: Practical Optimization; Academic Press Inc; ISBN: 0-12-28395-1Google Scholar
  9. 9.
    Keller, N und Ploshikhin, V: New method for fast Predition of residual stress and distortion of AM parts; Solid Freeform Fabrication symposium 2014 (http://sffsymposium.engr.utexas.edu/2014TOC)
  10. 10.
    Lindecke et al.: Optimization of support structures for the laser additive manufacturing of TiAl6V4 parts; 10th CIRP Conference on Photonic Technologies 2018Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020

Authors and Affiliations

  1. 1.Additive Works GmbHBremenDeutschland

Personalised recommendations