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Simulation von Selective Laser Melting Prozessen

Zusammenfassung

Selective Laser Melting (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Metallpulverbett punktuell aufgeschmolzen wird. So können komplexe Geometrien hergestellt werden. Allerdings sind die vielfältigen, miteinander interagierenden physikalischen Prozesse nicht vollständig verstanden. In der Prozess-, Material- und Bauteilentwicklung sind daher zeit- und kostenintensive Experimente nötig. Die Entwicklung innovativer Simulationsverfahren aus dem Bereich der computergestützten Ingenieurswissenschaften bietet das Potential, den Einfluss der Prozessparameter auf die Bauteileigenschaften vorherzusagen. Eine genaue Vorhersage bietet die Möglichkeit einer individualisierten Prozessplanung, sodass Bauteileigenschaften nach Bedarf lokal angepasst werden können.

Der grundlegende Ablauf von SLM-Prozessen wird einleitend vorgestellt. Dem Leser wird ein Überblick über die auftretenden physikalischen Effekte bei SLM-Verfahren verschafft. Anschließend werden die thermomechanischen Gleichungen vorgestellt und grundsätzliche Aspekte der Modellierung von SLM-Prozessen diskutiert. Des Weiteren werden, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, verschiedene existierende Simulationsansätze kurz vorgestellt.

Schlüsselwörter

  • Additive Fertigung
  • Selective Laser Melting
  • Prozesssimulation

Zusammenfassung

Selective Laser Melting (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Metallpulverbett punktuell aufgeschmolzen wird. So können komplexe Geometrien hergestellt werden. Allerdings sind die vielfältigen, miteinander interagierenden physikalischen Prozesse nicht vollständig verstanden. In der Prozess-, Material- und Bauteilentwicklung sind daher zeit- und kostenintensive Experimente nötig. Die Entwicklung innovativer Simulationsverfahren aus dem Bereich der computergestützten Ingenieurswissenschaften bietet das Potential, den Einfluss der Prozessparameter auf die Bauteileigenschaften vorherzusagen. Eine genaue Vorhersage bietet die Möglichkeit einer individualisierten Prozessplanung, sodass Bauteileigenschaften nach Bedarf lokal angepasst werden können.

Der grundlegende Ablauf von SLM-Prozessen wird einleitend vorgestellt. Dem Leser wird ein Überblick über die auftretenden physikalischen Effekte bei SLM-Verfahren verschafft. Anschließend werden die thermomechanischen Gleichungen vorgestellt und grundsätzliche Aspekte der Modellierung von SLM-Prozessen diskutiert. Des Weiteren werden, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, verschiedene existierende Simulationsansätze kurz vorgestellt.

Schlüsselwörter

  • Additive Fertigung
  • Selective Laser Melting
  • Prozesssimulation

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Abb. 1
Abb. 2

Literaturverzeichnis

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Wessels, H., Gieseke, M., Weißenfels, C., Kaierle, S., Wriggers, P., Overmeyer, L. (2017). Simulation von Selective Laser Melting Prozessen. In: Lachmayer, R., Lippert, R. (eds) Additive Manufacturing Quantifiziert. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-54113-5_10

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  • Online ISBN: 978-3-662-54113-5

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