Process strategies for the production of thin-walled components during selective laser beam melting of plastics (SFB 814 (T3))
Third Party Funds Group - Sub project
Acronym: SFB 814 (T3)
Start date : 01.01.2021
End date : 31.12.2023
Website: https://www.crc814.research.fau.eu/projekte/t-transferprojekte/transferproject-t3/
Overall project details
Overall project
CRC 814 - Additive Manufacturing (SFB 814)
July 1, 2011 - June 30, 2023
Overall project speaker:
Project details
Short description
Short description
The aim of the project is the systematic investigation of the process-geometry-interaction of thin-walled components for the production of locally adapted properties as well as the modeling of this effect in finite element simulations and structural optimization. In experimental tests, the main influencing factors are identified and mapped in relation to the building position in the process. New exposure technologies and strategies are used to manipulate the melting pool and homogenize component properties. The findings are incorporated into a wall thickness dependent material model for structural optimization, which is investigated in the project. The participating industrial partners will validate the results over the course of the project. The experimental findings and the wall thickness dependent material model will be used to develop a methodology for the product development of thin-walled structures. In the future, the product development process can be accelerated, and the economic efficiency increased. Based on these findings, new application areas for the selective laser beam melting of plastics can be opened up in the future.
Scientific Abstract
Ziel des Projektes ist die systematische Erforschung der Prozess-Geometrie-Wechselwirkung dünnwandiger Bauteilstrukturen zur Herstellung lokal angepasster Bauteileigenschaften sowie der Modellierung des Effekts in Finite-Elemente-Simulationen und darauf basierender Strukturoptimierung. Die heute deutliche Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Wanddicke sollen aufbauend auf den Erkenntnissen im SFB814 mithilfe von neuen Belichtungstechnologien und -strategien minimiert werden. Die Erkenntnisse fließen zudem in ein wanddickenabhängiges Materialmodell für die Strukturoptimierung ein. Alle Ergebnisse werden über die Projektlaufzeit bei den beteiligten Industriepartnern validiert. Aus den experimentellen Erkenntnissen sowie dem wanddickenabhängigen Materialmodell entsteht ein Methodenkasten zur Produktentwicklung von dünnwandigen Strukturen. Durch diesen kann zukünftig der Produktentstehungsprozess beschleunigt und die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden.
Auf Basis dieser Erkenntnisse können zukünftig neue Einsatzgebiete für das selektive Laserstrahlschmelzen von Kunststoffen erschlossen werden.
Involved:
Dietmar Drummer
Project Leader
Michael Stingl
Project Leader
Andreas Jaksch
Project Member
Lukas Pflug
Project Member
Contributing FAU Organisations:
Lehrstuhl für Kunststofftechnik
Zentralinstitut für Scientific Computing (ZISC)
Sonderforschungsbereich 814/3 Additive Fertigung
Lehrstuhl für Angewandte Mathematik (Kontinuierliche Optimierung)
