Wärme und Verzug im Blick
Das drahtbasierte Verfahren Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) bietet gegenüber pulverbettbasierten Verfahren die Möglichkeit, großvolumige Metallbauteile effizient herzustellen. Dank der hohen Abschmelzleistung erreicht WAAM deutlich kürzere Fertigungszeiten und eignet sich besonders für Strukturbauteile in Luftfahrt, Automobilindustrie und Energietechnik.
Die dabei auftretenden intensiven thermischen Zyklen beeinflussen jedoch maßgeblich die Werkstoffeigenschaften, Eigenspannungen und den Bauteilverzug. Um die Qualität und Maßhaltigkeit sicherzustellen, ist eine präzise Vorhersage dieser Effekte unerlässlich.
Am LKR verwenden wir kommerzielle Simulationspakete wie Simufact welding, als auch selbstentwickelte Lösungen auf Basis von Finite-Elemente Solver LS-DYNA® Simulationsmodelle, die den WAAM-Prozess realitätsnah abbilden und ermöglichen:
Vorhersage der Temperaturverteilung während des schichtweisen Aufbaus
Analyse von Eigenspannungen und Verzug
Optimierung der Prozessparameter für mehr Stabilität und weniger Defekte
Durch die enge Verzahnung von Simulation und Fertigung können wir Erkenntnisse direkt in die Praxis übertragen und so die Entwicklung robuster additiver Fertigungsprozesse beschleunigen.
