3D-Druck in der Industrie

Referenten für das NAFEMS Seminar gesucht!

Wie kann Simulation helfen, additive Fertigungsmaschinen leistungsfähiger und zuverlässiger zu machen?

nafems-logoBeim NAFEMS Seminar wird es sich besonders um eine Frage drehen: „Wie kann Simulation helfen, additive Fertigungsmaschinen leistungsfähiger und zuverlässiger zu machen? Für das Event werden noch Referenten für die Themen Prozesssimulation und -optimierung für die unterschiedlichen Herstellungsverfahren der Additiven Fertigung gesucht!

 

Additive Manufacturing (AM), auch bekannt als 3D-Druck, ist ein Überbegriff in der Fertigungstechnologie, unter dem unterschiedliche schichtweise Verfahren zusammengefasst werden, bei denen Material (Metall, Kunststoff oder eine Kombination) miteinander verschmolzen oder gebunden wird, um das gewünschte Teil zu erzeugen. Die Additive Fertigung hat sich seit den späten 1980er Jahren langsam entwickelt, bis sie sich durch das Auslaufen von mehreren wichtigen Patenten in jüngster Vergangenheit deutlich schneller verbreitet hat und ihren Mehrwert in einer Vielzahl industrieller Anwendungen unter Beweis stellen konnte. Bemerkenswert ist dabei insbesondere, dass der Anwendungsbereich der AM nun über Rapid Prototyping hinaus in die industrielle Fertigung expandiert, insbesondere dort, wo kleine Stückzahlen (bis hin zur individuellen Einzelfertigung) oder extremer Leichtbau gefragt sind.

Aktuell vergeht kaum ein Tag, ohne das ein Artikel in der einschlägigen Fachliteratur erscheint, in dem über eine neuartige Nutzung der Additiven Fertigung berichtet wird… ob es sich dabei um eine gedruckte Armprothese handelt, um die Herstellung einer Brücke vor Ort, oder den Druck eines ganzen Autos. Allerdings bestehen noch erhebliche Herausforderungen hinsichtlich der Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit von AM-Prozessen, die eine breitere Akzeptanz bzw. eine Zertifizierung und damit eine noch häufigere Anwendung in der Industrie behindern.

Ziel des Seminars
Die zentrale Frage, für die wir im Dialog zwischen CAE-Experten, Maschinenherstellern sowie Forschern und Wissenschaftlern im Rahmen dieses NAFEMS Seminars erörtern wollen, lautet daher: „Wie kann Simulation helfen, additive Fertigungsmaschinen leistungsfähiger und zuverlässiger zu machen?“

Wie bei fast allen Simulationsaufgaben spielt auch im AM-Prozess das zugrunde liegende Material und seine Beschreibung bzw. Modellierung eine zentrale Rolle. Im AM-Prozess ist das Thema Materialcharakterisierung besonders herausfordernd: So wird z.B. bei Metalllegierungen ein Laser mit hoher Intensität entlang eines CAD-softwaregeführten Wegs auf ein Pulverbett aufgebracht, wobei das Metall schichtweise aufgeschmolzen wird, um das Teil aufzubauen. Das Metall schmilzt lokal, verfestigt sich bei fortschreitender Wärmequelle und verbindet sich mit der vorherigen Schicht. Die Phasenumwandlungen, die Abkühlgeschwindigkeiten und andere maschinenspezifische Parameter wie die Druckgeschwindigkeit sind entscheidend für die sich entwickelnden Mikrostrukturen und damit die sich ergebenden Materialeigenschaften des fertigen Bauteils.

Im Ergebnis können diese Teile dann zwar leichter und effizienter sein als solche, die in herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, aber die Schwankungen in den mechanischen Eigenschaften können ebenso signifikant sein. Hier bieten moderne Simulationsmethoden eine Möglichkeit, die vielschichtige und multiphysikalische Natur des Herstellungsverfahrens zu erfassen, resultierende Eigenspannungen, thermisches Verzugsverhalten und andere Eigenschaften zu beschreiben, sowie den Fertigungsprozess insgesamt zu optimieren.

Beiträge
Beiträge werden erbeten zur Prozesssimulation und -optimierung für die unterschiedlichen Herstellungsverfahren der „Additiven Fertigung“ (Additive Manufacturing, AM). Darunter fallen u.a. das Selektive Laserschmelzen (SLM), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Fused Deposition Modeling (FDM) und die Stereolithographie (SLA). Im diesem Rahmen dieser NAFEMS Veranstaltung soll durch Beiträge zur Prozessoptimierung auf Basis von CAE-Technologie der Dialog und Ideenaustausch mit führenden Maschinenherstellern intensiviert werden. Wichtige Aspekte in der Simulation des Fertigungsprozesses sind dabei die resultierenden Eigenspannungen und das thermische Verzugsverhalten ebenso wie potentielle Materialschädigung z.B. durch Überhitzung oder unzureichenden Verbund zwischen den einzelnen Materialschichten. Darüber hinaus spielt für die Optimierung des Fertigungsprozesses auch die Bestimmung von optimalen Stütz- und Latticestrukturen sowie die optimale Platzierung des zu produzierenden Bauteils in der Fertigungsmaschine eine zentrale Rolle für die Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt werden sollen. Auch die Darstellung von Schwierigkeiten und ungelösten Fällen aus der Praxis wird die Diskussion beleben und ist deshalb ausdrücklich erwünscht.

Organisation
Einreichung von Vortragsvorschlägen
Bitte senden Sie einen 1/2-seitigen Abstract an info@nafems.de bis spätestens 27. Januar 2017.

Sprache / Manuskript / Vortragsdauer
Der mündliche Vortrag (25 min.) sollte in deutscher Sprache gehalten, das Manuskript (4-10 Seiten) in englischer Sprache verfasst werden.

Publikation
Es ist beabsichtigt, nach einer Rezension einzelne Vorträge im NAFEMS Benchmark Magazin und/oder im deutschsprachigen NAFEMS Online-Magazin zu veröffentlichen.

Veranstaltungsort
Hotel Oranien, Platter Straße 2, D-65193 Wiesbaden

Teilnahmegebühren
Nicht-Mitglieder: Euro 590,— / Person
NAFEMS-Mitglieder: frei*
* NAFEMS Mitglieder erhalten sechs „seminar credits“ pro Jahr. Für dieses Seminar werden drei credits je Teilnehmer benötigt. Falls bereits verwendet, können NAFEMS Mitglieder zu einem reduzierten Preis teilnehmen: Euro 410,— / Person
Vortragende entrichten die reguläre Teilnahmegebühr.

Teilnahmegebühr für Studenten
Für Studenten steht ein begrenzte Anzahl an freien Seminarplätzen zur Verfügung. Die Annahme erfolgt in der Reihenfolge der Anmeldungen und setzt die Bereitschaft zur Mithilfe bei der Organisation vor Ort voraus – bitte Immatrikulationsbescheinigung beifügen.

Hard- und Softwareausstellung
Eine begleitende Ausstellung von Software­anbeitern und Dienstleistern ist geplant. Bitte fordern Sie Informationen an.

Tagungssprache
Deutsch (in Ausnahmen in englischer Sprache)

 

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