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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

ICME-basierte Werkstoffentwicklung für die additive Fertigung

Freitag (20.09.2019)
11:00 - 11:30 Uhr Petersburg
Bestandteil von:


Additive Fertigungsverfahren haben in den vergangenen Jahren verstärkt an Bedeutung gewonnen. Allerdings gibt es im Bereich metallischer Bauteile bisher kaum an die Prozessbedingungen angepasste Werkstoffe. Eine präzise Abstimmung von Prozess und Material ist jedoch notwendig, um das volle Potential der additiven Fertigung vollständig ausschöpfen zu können. Hierzu bedarf es einer etablierten Methodik, um die komplexen Prozess-Material-Eigenschaften-Korrelationen abbilden und vorhersagen zu können.

Innerhalb des Vortrags wird eine ICME (Integrative Computational Materials Engineering)-Methodik vorgestellt, die die Werkstoffentwicklung durch Kombination skalenübergreifender Werkstoff- und Prozesssimulation ermöglicht. Hierbei werden thermodynamische Rechnungen zur Legierungsauswahl mit FEM-Simulationen des Schmelzbades und Phasenfeldsimulationen zur Abbildung der Mikrostrukturentwicklung während der Erstarrung miteinander verknüpft. Das Verformungsverhalten wird anschließend auf mikroskopischer Ebene mittels Kristallplastizitäts-FEM-Rechnungen und makroskopisch mittels FEM-Simulationen beschrieben. Der vorgestellte Ansatz wird anhand ausgewählter hochlegierter Stähle demonstriert. Die Simulationsergebnisse werden auf der jeweiligen Größenskala durch mikrostrukturelle und mechanische experimentelle Untersuchungen validiert. Die Anwendung des vorgestellten Beispiels liegt im Bereich von Leichtbaustrukturen für energieabsorbierende Bauteile, wobei die erarbeitete Methodik von allgemein gültigem Charakter ist.

 

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Christian Haase
RWTH Aachen University
Weitere Autoren/Referenten:
  • Patrick Köhnen
    RWTH Aachen University
  • Seyedamirhossein Motaman
    RWTH Aachen University
  • Mingxuan Lin
    RWTH Aachen University
  • Dr. Andrey Molotnikov
    Monash University
  • Prof. Dr. Johannes Henrich Schleifenbaum
    RWTH Aachen University

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