Topology Optimization in Additive Manufacturing Considering the Grain Structure of Inconel 718 using Numerical Homogenization

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Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Hübner D, Gotterbarm M, Kergaßner A, Köpf J, Pobel C, Markl M, Mergheim J, Steinmann P, Körner C, Stingl M
Jahr der Veröffentlichung: 2018
Tagungsband: Proceedings of 7th International Conference on Additive Technologies
Seitenbereich: 102-111
Sprache: Englisch


Abstract











This
paper introduces a new manufacturing aware design approach which
exploits the possibilities of additive manufacturing processes to
generate arbitrary geometries and simultaneously adjust the grain
structure of the materials by choosing particular scan strategies. A
combined experimental-simulative approach is developed which
experimentally analyses the producible grain structures in the
selective electron beam process, computes macroscopic material
properties for these grain structures and employs these material
properties in an optimization procedure in which the topology of a
part and the orientation of the grains are optimized. In one example,
the stiffness of a designed part can be increased by 30% when the
grain orientation is taken into account.


FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Gotterbarm, Martin
Zentralinstitut für Neue Materialien und Prozesstechnik
Kergaßner, Andreas
Lehrstuhl für Technische Mechanik
Köpf, Johannes
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Körner, Carolin Prof. Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Markl, Matthias Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Mergheim, Julia PD Dr.
Lehrstuhl für Technische Mechanik
Pobel, Christoph
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Steinmann, Paul Prof. Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Technische Mechanik
Stingl, Michael Prof. Dr.
Professur für Angewandte Mathematik (Kontinuierliche Optimierung)


Forschungsbereiche

Additive Fertigung
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Numerische Simulation
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)


Zitierweisen

APA:
Hübner, D., Gotterbarm, M., Kergaßner, A., Köpf, J., Pobel, C., Markl, M.,... Stingl, M. (2018). Topology Optimization in Additive Manufacturing Considering the Grain Structure of Inconel 718 using Numerical Homogenization. In Proceedings of 7th International Conference on Additive Technologies (pp. 102-111). Maribor, SI.

MLA:
Hübner, Daniel, et al. "Topology Optimization in Additive Manufacturing Considering the Grain Structure of Inconel 718 using Numerical Homogenization." Proceedings of the iCAT 2018, Maribor 2018. 102-111.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2018-10-12 um 09:38