Virtual and real

Die zentrale Frage, für die wir im Dialog zwischen CAE-Experten, Maschinenherstellern, Anwendern sowie Forschern und Wissenschaftlern im Rahmen dieses NAFEMS Seminars erörtern wollen, lautet daher: „Wie kann Simulation helfen, additive Fertigungsmaschinen leistungsfähiger und zuverlässiger zu machen?“ Wie bei fast allen Simulationsaufgaben spielt auch im AM-Prozess das zugrunde liegende Material und seine Beschreibung bzw. Modellierung eine zentrale Rolle. Im AM-Prozess ist das Thema Materialcharakterisierung besonders herausfordernd. Die Phasenumwandlungen, die Abkühlgeschwindigkeiten und andere maschinenspezifische Parameter wie die Druckgeschwindigkeit sind entscheidend für die sich entwickelnden Mikrostrukturen und die sich daraus ergebenden Materialeigenschaften des fertigen Bauteils. Im Ergebnis können diese Teile dann zwar leichter und effizienter sein als solche, die in herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, aber die Schwankungen in den mechanischen Eigenschaften können ebenso signifikant sein. Hier bieten moderne Simulationsmethoden eine Möglichkeit, die vielschichtige und multiphysikalische Natur des Herstellungsverfahrens zu erfassen, resultierende Eigenspannungen, thermisches Verzugsverhalten und andere Eigenschaften zu beschreiben, sowie den Fertigungsprozess insgesamt zu optimieren.

Beiträge

Weitere Beiträge werden erbeten zur Prozesssimulation und -optimierung für die unterschiedlichen Herstellungsverfahren der „Additiven Fertigung“ (Additive Manufacturing, AM). Im Rahmen dieser NAFEMS Veranstaltung soll durch Beiträge zur Prozessoptimierung auf Basis von CAE-Technologie der Dialog und Ideenaustausch mit führenden Maschinenherstellern aber auch Anwendern intensiviert werden. Wichtige Aspekte in der Simulation des Fertigungsprozesses sind dabei die resultierenden Eigenspannungen und das thermische Verzugsverhalten ebenso wie potentielle Materialschädigung z.B. durch Überhitzung oder unzureichenden Verbund zwischen den einzelnen Materialschichten. Darüber hinaus spielt für die Optimierung des Fertigungsprozesses auch die Bestimmung von optimalen Stütz- und Gitterstrukturen sowie die optimale Platzierung des zu produzierenden Bauteils in der Fertigungsmaschine eine zentrale Rolle, für die Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt werden sollen. Auch die Darstellung von Schwierigkeiten und ungelösten Fällen aus der Praxis wird die Diskussion beleben und ist deshalb ausdrücklich erwünscht.