Forum AM Wissenschaft by Fraunhofer Rapid.Tech 3D 2024

Neuartige Voronoi-basierte Scanning-Strategien in Kombination mit feldgesteuerter Geometrieanalyse

FRAUNHOFER IWU wird eine neue Scanstrategie vorgestellen, mit der die Größe von Teilbelichtungsflächen bedarfsgerecht an die Bauteilgeometrie und Wünsche an die Energieeinbringung angepasst werden kann.

In diesem Vortrag wird ein Ansatz für eine softwarebasierte Prozesskette beim Laser Powder Bed Fusion (LPBF) vorgestellt. Basierend auf einer umfassenden Geometrieanalyse des zu fertigenden Bauteils werden relevante Steuerungsparameter berechnet und als Entscheidungskriterien für nachfolgende Prozessschritte in der Prozessdatengenerierung zur adaptiven Gestaltung von Schlüsselparametern verwendet. Dazu gehören Parameter der Scanstrategie wie das Schraffurmuster und spezifische Unterparameter (z.B. Schraffurmuster-Teilflächengrößen, azimutale Ausrichtung der Belichtungsvektoren, Schraffurabstände). Ziel ist es, die Herstellbarkeit von Überhangsflächen zu verbessern und gleichzeitig den Einsatz von Trägern zu minimieren sowie homogenere thermische Bedingungen während des gesamten Herstellungsprozesses zu ermöglichen. Der Artikel zeigt Beispiele für einzelne Komponenten dieser Software-Prozesskette. Darüber hinaus wird dieser Ansatz mit einer Voronoi-basierten Scanning-Strategie gekoppelt, um eine größere Designfreiheit bei der geometrischen Gestaltung der Schraffur zu ermöglichen. Abschließend werden experimentelle Studien vorgestellt, die auf dieser Software-Prozesskette basieren.

Vortragssprache: ENG


Referent*innen (1)

Thomas Töppel

Thomas Töppel

Stellvertretender Leiter LPBF-Abteilung