Image
Blick in eine automatisierte Zelle für das Auftragschweißen  (engl. Wire and Arc Additive Manufacturing, WAAM ). 
Foto: IFW
Blick in eine automatisierte Zelle für das Auftragschweißen (engl. Wire and Arc Additive Manufacturing, WAAM ). 

Simulation

Dexel-basierte Simulation verbessert die Modellierung

Prozessauslegung optimiert und Kosten effektiv reduziert: Welche Vorteile eine neu entwickelte Dexel-Modellierung für die additive Fertigung bieten kann.

Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover arbeitet an einer kostensparenden, Dexel-basierten Simulationsmethode für die Modellierung der additiven Fertigung. IFW-Projektmitarbeiter Malek Talash: „Mit unserer Simulation verringern wir den Aufwand für die experimentelle Ermittlung optimaler Prozessparameter erheblich und senken damit die Fertigungskosten.“

Additive Fertigungsverfahren können eine flexible Alternative oder eine Ergänzung zu urformenden und spanenden Fertigungsverfahren sein. Der Aufwand für die experimentelle Ermittlung der optimalen Prozessparameter für kundenspezifische Produkte und Kleinserien führt jedoch zu höheren Fertigungskosten. Daher wird eine effiziente Prozessplanung von additiven Fertigungsprozessen mit zunehmendem Individualisierungsgrad immer wichtiger. Folglich werden Simulationsmodelle notwendig, um die den Aufwand für experimentelle Untersuchungen zu reduzieren.

Simulation verschiedener oder mehrlagiger Schweißnähte

Die im Projekt entwickelte Dexel-basierte Simulation ermöglicht die Modellierung der additiven Fertigung unter Berücksichtigung der mehrachsigen Maschinenkinematik, Prozessstellgrößen sowie der lokalen Prozessbedingungen. Dabei wird die geometrische Form des aufgetragenen Materials durch Variation der Form des virtuellen Werkzeugs angepasst. Dies ermöglicht die Simulation verschiedener Schweißnahtformen oder mehrlagiger Schweißnähte. In seiner Forschungsarbeit am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen entwickelt Malek Talash Modelle zur Prognose der geometrischen Form des Materialauftrags unter Berücksichtigung der Prozessparameter und des Werkzeugwegs für bestimmte Prozesse und Materialien. Dabei untersucht er die Fluiddynamik der Schmelzzone und die Wechselwirkungen zwischen den sich überlagernden Schichten.

WAAM: Spezialstahl für drahtbasierte additive Fertigung

In der Stahlbranche gewinnt additive Fertigung an Bedeutung. Der hochwertige Draht für das Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) entsteht aus Spezialstahl.
Artikel lesen

Talash: „Auch der lokale Temperaturwert und die Änderung der lokalen Temperatur können wir in jedem Dexel speichern.“ Basierend auf diesen Informationen kann die Form des virtuellen Werkzeugs entsprechend der lokalen Temperatur angepasst werden.

Vorteilhafte Multi-Dexel-Modellierung 

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Multi-Dexel-basierten additiven Prozesssimulation ist, dass sie direkt mit der nachfolgenden spanenden Prozesssimulation kombiniert werden kann. Die Verwendung eines Multi-Dexel-Modells für additive und subtraktive Prozesssimulationen verbessert zudem eine integrierte digitale Prozesskette für die hybride oder kombinierte Fertigung.  Wir freuen uns darauf, in naher Zukunft die erste Erprobung des Modells mit einem Industriepartner durchzuführen", erklärt Talash. Eine typische Anwendung hierfür ist der Reparaturprozess von Turbinenschaufeln.

Image
Neuartige Simulationsmethode für die additive Fertigung: Die im Projekt entwickelte Dexel-basierte Simulation optimiert die Modellierung zum Beispiel beim Auftragschweißen.
Foto: IFW
Neuartige Simulationsmethode für die additive Fertigung: Die im Projekt entwickelte Dexel-basierte Simulation optimiert die Modellierung zum Beispiel beim Auftragschweißen.
Image
aimm_project_modelling.jpeg
Foto: Dynamore

Forschung und Entwicklung

Hat modellbasierte Werkstoffbeschreibung ausgedient?

Die Dynamore GmbH hat sich erfolgreich für ein Forschungsprojekt beworben, in dem KI im Bereich der  Modellierung von Werkstoffen zum Einsatz kommt.

Image
Über kurz und lang zur optimalen Energieversorgung dank Energiebeschaffungsmodelle – Ferdinand Eggert erklärt, wie’s geht.
Foto: EVD

News

Energiebeschaffungsmodelle zur optimalen Energieversorgung

Ferdinand Eggert erklärt verschiedene Energiebeschaffungsmodelle zur Energieversorgung und geht auch darauf ein, für welche Unternehmen sie sich eignen.

Image
Die Projektpartner realisierten erstmals eine Prozesskette zur Fertigung doppelschrägverzahnter Zahnräder mittels 5-Achs-Fräsen mit anschließendem 5-Achs-Schleifen.
Foto: Fraunhofer IPT

Getriebe

Doppelschrägverzahnte Planetenradgetriebe im Flugzeug

Eine am Fraunhofer IPT neu entwickelte Fertigungsprozesskette für Doppelschrägverzahnungen macht Getriebe in Flugzeugtriebwerken leichter und langlebiger.

Image
mw_unternehmens_vergleich.jpeg
Foto: Marktspiegel Werkzeugbau eG

Märkte

Kennzahlen-Report für Werkzeug-, Modell- und Formenbau

Für Werkzeug-, Modell- und Formenbauer sowie Serienteilfertiger erstellt die Marktspiegel Werkzeugbau eG Kennzahlen-Reports und Unternehmensvergleiche.