Restriktionsgerechtes Gestalten gewichtsoptimierter Strukturbauteile für das Selektive Laserstrahlschmelzen
Roland Lachmayer, Rene Bastian Lippert
In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Gewichtsoptimierung von Strukturbauteilen für das Selektive Laserstrahlschmelzen vorgestellt, welche die Verwendung von kraftflussangepassten Strukturen ermöglicht. Vor diesem Hintergrund werden ein systematisches Vorgehen beschrieben, relevante Rechnerwerkzeuge bereitgestellt sowie Gestaltungsrichtlinien für Selektives Laserstrahlschmelzen für die Fertigung von inneren Strukturen spezifiziert.
Als Grundlage für die erarbeitete Methode werden Anwendungen für innere Strukturen untersucht. Dabei werden die Bewertung zur Erfüllung einer mechanischen Aufgabe sowie die Herstellbarkeit im Selektiven Laserstrahlschmelzen diskutiert. Zur Methodenvalidierung werden Demonstratoren gestaltet und durch den Einsatz von Rechnerwerkzeugen simuliert. Die aufgebauten Modelle werden im Selektiven Laserstrahlschmelzen aus AlSi10Mg gefertigt und anschließend erprobt.
Die in der vorliegenden Arbeit erarbeiteten Ergebnisse werden hinsichtlich deren Praxisrelevanz diskutiert. Dazu wird der Optimierungsverlauf bei der Verwendung innerer Strukturen analysiert. Es erfolgt die Beschreibung notwendiger Maßnahmen zur Anwendung der Methode. Abschließend werden entscheidende Einflussfaktoren von inneren Strukturen im Gestaltungsprozess zusammengefasst.
