Selektives Laserschmelzen (SLM)
Selektives Laserschmelzen oder Metallpulverbettfusion ist ein 3D-Druckverfahren, das feste Objekte erzeugt, wobei eine Wärmequelle verwendet wird, um eine schichtweise Fusion zwischen Metallpulverpartikeln zu induzieren.
Die meisten Powder Bed Fusion-Technologien verwenden Mechanismen zum Hinzufügen von Pulver während der Konstruktion des Objekts, was dazu führt, dass die endgültige Komponente in das Metallpulver eingeschlossen wird. Die Hauptunterschiede bei den Metallpulverbett-Fusionstechnologien ergeben sich aus der Verwendung verschiedener Energiequellen; Laser oder Elektronenstrahlen.
Arten der 3D-Drucktechnologie: Direktes Metall-Lasersintern (DMLS); Selektives Laserschmelzen (SLM); Elektronenstrahlschmelzen (EBM).
Materialien: Metallpulver: Aluminium, Edelstahl, Titan.
Dimensionale Genauigkeit: ±0,1 mm.
Häufige Anwendungen: Funktionelle Metallteile (Luft- und Raumfahrt und Automobil); Medizinisch; Zahnmedizin.
Stärken: Stärkste, funktionelle Teile; Komplexe Geometrien.
Schwächen: Kleine Baugrößen; Höchster Preis aller Technologien.
Selektives Laserschmelzen (SLM)
Selektives Laserschmelzen oder Metallpulverbettfusion ist ein 3D-Druckverfahren, das feste Objekte erzeugt, wobei eine Wärmequelle verwendet wird, um eine schichtweise Fusion zwischen Metallpulverpartikeln zu induzieren.
Die meisten Powder Bed Fusion-Technologien verwenden Mechanismen zum Hinzufügen von Pulver während der Konstruktion des Objekts, was dazu führt, dass die endgültige Komponente in das Metallpulver eingeschlossen wird. Die Hauptunterschiede bei den Metallpulverbett-Fusionstechnologien ergeben sich aus der Verwendung verschiedener Energiequellen; Laser oder Elektronenstrahlen.
Arten der 3D-Drucktechnologie: Direktes Metall-Lasersintern (DMLS); Selektives Laserschmelzen (SLM); Elektronenstrahlschmelzen (EBM).
Materialien: Metallpulver: Aluminium, Edelstahl, Titan.
Dimensionale Genauigkeit: ±0,1 mm.
Häufige Anwendungen: Funktionelle Metallteile (Luft- und Raumfahrt und Automobil); Medizinisch; Zahnmedizin.
Stärken: Stärkste, funktionelle Teile; Komplexe Geometrien.
Schwächen: Kleine Baugrößen; Höchster Preis aller Technologien.
Selektives Laserschmelzen (SLM)
Selektives Laserschmelzen oder Metallpulverbettfusion ist ein 3D-Druckverfahren, das feste Objekte erzeugt, wobei eine Wärmequelle verwendet wird, um eine schichtweise Fusion zwischen Metallpulverpartikeln zu induzieren.
Die meisten Powder Bed Fusion-Technologien verwenden Mechanismen zum Hinzufügen von Pulver während der Konstruktion des Objekts, was dazu führt, dass die endgültige Komponente in das Metallpulver eingeschlossen wird. Die Hauptunterschiede bei den Metallpulverbett-Fusionstechnologien ergeben sich aus der Verwendung verschiedener Energiequellen; Laser oder Elektronenstrahlen.
Arten der 3D-Drucktechnologie: Direktes Metall-Lasersintern (DMLS); Selektives Laserschmelzen (SLM); Elektronenstrahlschmelzen (EBM).
Materialien: Metallpulver: Aluminium, Edelstahl, Titan.
Dimensionale Genauigkeit: ±0,1 mm.
Häufige Anwendungen: Funktionelle Metallteile (Luft- und Raumfahrt und Automobil); Medizinisch; Zahnmedizin.
Stärken: Stärkste, funktionelle Teile; Komplexe Geometrien.
Schwächen: Kleine Baugrößen; Höchster Preis aller Technologien.
STRUKTUROPTIMIERUNG
Die sich entwickelnden CAE- (Computer-Aided Engineering) & Fertigungstechniken haben das traditionelle Design-Paradigma ersetzt. Die Verlagerung in Richtung Simulation und Analyse hat es uns ermöglicht, verschiedene Konstruktions- und Fertigungsziele zu erreichen. Zur Strukturoptimierung werden heute verschiedene CAE-Techniken wie Topologieoptimierung, Formoptimierung, parametrische Optimierung und Design Space Exploration verwendet.
Die Konstruktionsziele, die durch Strukturoptimierung erreicht werden können, sind:
Leichtbauweise
Stressabbau in einer lokalen Region
Einhaltung verschiedener Randbedingungen.
Reduzierung des Ausfalls von Komponenten
Reduzierung des Materialeinsatzes
Die strukturelle Designoptimierung kann grob in 3 Kategorien eingeteilt werden.
1. GRÖSSE:
Bei einem typischen Dimensionierungsproblem kann das Ziel sein, die optimale Dickenverteilung einer linear elastischen Platte oder die optimale Elementfläche in einer Fachwerkstruktur zu finden.
2. FORM:
Die Formoptimierung wird durchgeführt, um die Spannungen über einen lokalen Bereich zu reduzieren, während alle Randbedingungen und Belastungen erfüllt werden. Das Optimalitätskriterienverfahren kann verwendet werden, um eine Formoptimierung zu erreichen. Der Algorithmus versucht, die Spannungshomogenität über eine Region hinweg aufrechtzuerhalten und physikalische Elemente der Struktur zu ändern, um die Spannungskonzentration zu reduzieren.
3. TOPOLOGIE-OPTIMIERUNG:
Techniken zur Topologieoptimierung bestimmen die optimale Materialverteilung in einem gegebenen Entwurfsraum, der alle Randbedingungen und Lastbeschränkungen erfüllt. Es gibt verschiedene mathematische Modelle wie Solid Isotrop Material with Penalization (SIMP), Evolutionäre Strukturoptimierung (ESO), Bidirektionale Evolutionäre Strukturoptimierung (BESO) usw. Die am häufigsten verwendete Methode ist SIMP, sie zielt darauf ab, die Steifigkeit von . zu maximieren eine bestimmte Materialmenge. Der Vorteil der Verwendung der Steifigkeit besteht darin, dass sie als skalare Größe dargestellt werden kann und somit die Recheneffizienz erhöht wird.
