Finite-Elemente-Simulation des Aufbauprozesses beim Laserstrahlschmelzen

Seidel, Christian Markus

Christian Markus Seidel

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Original title:: Finite-Elemente-Simulation des Aufbauprozesses beim Laserstrahlschmelzen
Translated title:: Finite Element Simulation of the Laser Beam Melting Build-up Process
Author:: Seidel, Christian Markus
Year:: 2016
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Maschinenwesen
Advisor:: Zäh, Michael F. (Prof. Dr.)
Referee:: Zäh, Michael F. (Prof. Dr.); Uihlein, Thomas J. (Prof. Dr.)
Language:: de
Subject group:: MAS Maschinenbau
Keywords:: Additive Fertigung, 3-D-Drucken, Laserstrahlschmelzen, Selektives Laserschmelzen, FEM, Simulation, Maßhaltigkeit
Translated keywords:: Additive Manufacturing, 3D printing, Laser Beam Melting, Selective Laser Melting, Laser-Based Powder Bed Fusion of Metals, FEM, Simulation, Distortions
TUM classification:: FER 000d; WIR 000d
Abstract:: Für den Laserstrahlschmelzprozess wurde ein Finite-Elemente-basiertes Aufbauprozessmodell erarbeitet, um die nach dem Bauprozessende vorliegenden Maßhaltigkeitsabweichungen vorherzusagen. Basierend auf einer Anforderungsanalyse wurden Methoden zur Bauteilmodellierung und Filigranitätsanalyse, zur prozessnahen Materialmodellierung, zur Modellierung der Wärmeeinbringung über einen Multi-Skalen-Ansatz und zur Modellierung von Umgebungseinflüssen erarbeitet. Anhand von Untersuchungen an Labor- und Industriebauteilen wurde gezeigt, dass die Aufbauprozesssimulation zur Unterstützung der Prozessauslegung und zur Verbesserung der nach dem Aufbauprozess resultierenden Maßhaltigkeit geeignet ist. «
Für den Laserstrahlschmelzprozess wurde ein Finite-Elemente-basiertes Aufbauprozessmodell erarbeitet, um die nach dem Bauprozessende vorliegenden Maßhaltigkeitsabweichungen vorherzusagen. Basierend auf einer Anforderungsanalyse wurden Methoden zur Bauteilmodellierung und Filigranitätsanalyse, zur prozessnahen Materialmodellierung, zur Modellierung der Wärmeeinbringung über einen Multi-Skalen-Ansatz und zur Modellierung von Umgebungseinflüssen erarbeitet. Anhand von Untersuchungen an Labor- und I... »
Translated abstract:: A Finite Element simulation model of the additive build-up is developed and used to predict part distortions in laser beam melting. Based on a requirement analysis, methods for the geometry, material, heat input and boundary condition modelling are developed. The effectiveness of the approaches is confirmed by the analysis and reduction of distortions in multiple case studies.
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1303906
Date of submission:: 12.05.2016
Oral examination:: 28.07.2016
File size:: 15826365 bytes
Pages:: 216
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20160728-1303906-1-5
Last change:: 01.09.2016
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