Prädiktive Analyse für 3D-Druckverfahren mit High-Tech-Metallen

Hexagon kooperiert mit dem 3D-Druck-Spezialisten Sciaky, um das Potenzial von dessen Electron-Beam-Additive-Manufacturing-Verfahrens (EBAM) für High-Tech-Metalle bzw. -Metalllegierungen zu entfalten. Der Messtechnik-Konzern unterstützt Sciaky in diesem Zusammenhang mit prädiktiven Analysetools.

Die BAM-Metall-3D-Drucker von Sciaky verwenden hochwertige Materialien wie Titan, Tantal und Nickelbasislegierungen und können Teile und Strukturen mit einer Länge von bis zu 6 m herstellen. Mit diesem Verfahren konnte Sciaky für einige der weltweit größten Luft- und Raumfahrtunternehmen große Metallteile im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden deutlich schneller, kostengünstiger und mit weniger Materialabfall herstellen.

Das Drucken großer Teile aus hochwertigen Metallen kann problematisch sein, da das Materialverhalten bei großen Geometrien schwieriger vorherzusagen ist. Das Interlayer Real-time Imaging and Sensing System (IRISS) von Sciaky ermöglicht eine Closed-Loop-Steuerung des EBAM-3D-Druckverfahrens. Mit dieser Lösung werden Schwankungen eliminiert und die Qualität sowie der Produktionsdurchsatz erhöht. Der Metallauftrag wird in Echtzeit präzise und wiederholbar erfasst und selbstregulierend eingestellt.

Zur weiteren Unterstützung der Closed-Loop-Steuerung von EBAM wurde nun die Lösung Simufact der Manufacturing Intelligence Division von Hexagon validiert, um das thermisch-mechanische Verhalten des DED-Prozesses genau zu simulieren. So können die Anwender den thermischen Verlauf, Spannungen, Dehnungen und Verformungen während des gesamten Prozesses analysieren und den Aufbau und die Prozessparameter praktisch vor der Abscheidung optimieren. Die Software liest die EBAM-Drucktrajektorien und Prozessparameter direkt ein und reduziert so den Aufwand für die Erstellung des Simulationsmodells. Der gesamte Prozess wird rationalisiert, da der G-Code direkt in der Software kompensiert wird.

„Unser Ziel ist es, Lösungen für die Prozesssimulation zu liefern, mit denen Herstellern Vorhersageanalysen für Bauteile schneller durchführen als das Bauteil physisch gebaut und gemessen werden kann. Vor nicht allzu langer Zeit dauerte es Monate, um qualitativ hochwertige Simulationen für diese Art von additiven Prozessen zu erstellen. Durch unsere Zusammenarbeit sind wir jetzt in der Lage, dieselben genauen Verhaltensprognosen innerhalb von Tagen oder Stunden zu treffen, so dass die Technologie die effiziente Nutzung der leistungsstarken additiven Fähigkeiten von Sciaky für Teile jeder Größe und Komplexität erleichtern kann.“
Jeff Robertson, Business Development – Virtual Manufacturing and Costing Solutions, Hexagon

Bild oben: Mit Hilfe des prediktiven Analysetools Simufact von Hexagon soll das Potenzial des EBAM-3D-Druckverfahrens besser genutzt werden. (Quelle: Hexagon)

Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, 3D Printing Media Network