2025-2027 VerSaL

Vorhabensbeschreibung

Pulverbasiertes Laserstrahlschmelzen ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem schichtweise Pulver lokal aufgeschmolzen wird, um komplexe dreidimensionale Bauteile aufzubauen. Die Gestaltungsfreiheit in diesem Prozess übersteigt die der konventionellen Fertigungsverfahren. Jedoch muss je nach Komplexität der Geometrie das gesamte Bauteil und insbesondere Überhänge mit Supports aufgebaut werden. Versagen Supports durch die prozessbedingten Eigenspannungen, werden resultierende Bauteildeformationen einen Prozessabbruch oder sogar Beschädigung von Anlagenkomponenten wie z.B. Beschichter zur Folge haben. Die Nachbearbeitung der Supports ist aufwendige Handarbeit. Daher ist es das Ziel, so wenig Supports wie möglich einzusetzen, jedoch gefährdet das den erfolgreichen Aufbau der Bauteile. Um Verzüge und Bauteilabrisse zu verhindern, können in modernen Anlagen die Basisplatten erhitzt werden. Die Temperaturgradienten sinken im Bauteil und die Eigenspannungen werden reduziert.Moderne Praxis ist, die Supports entweder mit sehr hohen Dichten, durch erfahrene Mitarbeiter oder Trial-and-Error-Versuchsreihen zu generieren. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts wird hingegen auf eine wissensbasierte Lösung gesetzt, indem ein bauteilspezifisches Prozessfenster aus Supportdichte und Basisplattentemperatur erstellt wird. An dem Prozessfenster wird die minimal notwendige Supportdichte abgelesen, um das Bauteil erfolgreich aufzubauen. Dafür werden Simulationen anhand eines solchen Prozessfensters für Laborproben kalibriert und auf komplexe Bauteile übertragen.Wissensbasierte Lösungen zur Supportgenerierung sind im Interesse der Industrie, wodurch sich ein weiter Kreis von Nutzern im PbA befindet. Viele KMU wie auch größere Vertreter der Wirtschaft stehen dem Projekt durch Beratung, sachlichen Mitteln und Dienstleistungen zur Verfügung.