Simulation von 3D-Druck-Bauteilen

Forschungsprojekt zur Auslegung von Teilen im Metall-3D-Druck

Merkel Partner Metall-3D-Druck Simulation
Komplexe Bauteile aus 3D-Druck, wie diese Muster mit Stützstrukturen, werden im Rahmen des Road3D der Hochschule Aalen und Merkle & Partner mittels eines neuen Verfahrens hinsichtlich Festigkeit bewertet Bild: Merkle & Partner
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Unter dem Namen Road3D (Robuste Auslegung und Dimensionierung sicherheitsrelevanter Bauteile für den Metall-3D-Druck) startete Mitte Juli dieses Jahres ein Kooperationsprojekt der Hochschule Aalen und des Ingenieursunternehmen Merkle & Partner GbR aus Heidenheim.

Inhaltsverzeichnis

1. Annahme der Bauteile zur Bewertung
2. Empirie im Metall-3D-Druck

Ziel ist es, auf Basis neuer Technologien und geeigneter Entwicklungs- und Berechnungsmethoden wirtschaftliche Simulationen für gedruckte Bauteile zu ermöglichen.

Annahme der Bauteile zur Bewertung

Im Rahmen der Forschung werden noch 3D-gedruckte Bauteile zur Bewertung angenommen. Wer entsprechende Bauteile auf Basis des neuen Lösungsverfahrens bewerten lassen möchte, kann diese in das Forschungsprojekt aufnehmen lassen. Der Bauteil-Geber erhält eine Festigkeitsbewertung gemäß dem neuen Verfahren. Da im Rahmen des Projektes die Kapazitäten begrenzt sind, werden nicht alle Bauteile berücksichtigt werden können. Reale Muster können direkt bei Merkle & Partner eingereicht werden.

Empirie im Metall-3D-Druck

Zur Bestimmung von Eigenschaften, Festigkeiten und Belastbarkeiten von 3D-gedruckten Bauteilen liegen bis heute kaum wirtschaftlich sinnvollen Simulationsmethoden vor. Denn versucht man Effekte aus dem 3D-Druck rechnerisch und physikalisch genau zu beschreiben, liegt der Aufwand hinsichtlich Software und Rechenzeiten komplexer Bauteile schnell im fünfstelligen Bereich. Gedruckte Bauteile zeigen teilweise erheblich höhere Festigkeiten als beispielsweise Gussteile aus dem gleichen Werkstoff.

Die Lösung für die Berechnung der 3D-gedruckten Bauteile sehen die beiden Kooperationspartner in einem halbempirischen Ansatz; im Rahmen einer Kombination mit Computertomographie, Versuchsergebnissen und Simulation. Dieser Lösungsansatz wird im Rahmen der Kooperation an unterschiedlichsten Bauteilen getestet. Als Bauteile kommen komplexere 3D-gedruckte Bauteile aus Stahl oder Aluminium bis zu einer Größe von circa 100 mm x 100 mm x 100 mm in Frage. eve

Kontakt zu Merkle & Partner:

Merkle & Partner GbR
Ingenieurbüro für Simulation und Entwicklung
Friedrichstraße 1
89518 Heidenheim
Tel: +49 7321 9343–0
Fax: +49 7321 9343–20
Website: www.merkle-partner.de


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