Seminar

Konstruieren für additive Fertigung: metallische Bauteile

Konstruktionsprinzipien - Gestaltungsoptionen - Funktionalitäten - Optimierung - Praxisbeispiele

Das Laserstrahlschmelzen (Laser Powder Bed Fusion, LPBF) ist zurzeit das am weitesten verbreitete additive Fertigungsverfahren für metallische Werkstoffe. Es findet breite Anwendung zum Beispiel in der Automobilindustrie, der Luftfahrt oder der Medizin- und Energietechnik. Zunehmend werden seine Vorteile aber auch in Werkzeugbau, Formenbau, Betriebsmittelbau sowie für Kleinserien im Sondermaschinenbau genutzt.

Das Seminar vermittelt die fertigungsbedingten Konstruktionsprinzipien für das Bauteildesign und gibt zahlreiche Praxis-Hinweise zur Optimierung. Ziel ist es, die konstruktiven und materialtechnischen Potenziale des additiven Verfahrens für die konkrete Gestaltungsaufgabe im Rapid Manufacturing auszuschöpfen. Demonstrationen an ausgewählten Bauteilen veranschaulichen die einzelnen Strategien und Arbeitsschritte.

Im Detail

Inhalt

Grundlagen der Laser Powder Bed Fusion (LPBF)

  • Grundlagen des Prozesses und wichtige Parameter

  • Prozessketten für die additive Fertigung mit LPBF

  • Verfügbare Materialien und mechanische Kennwerte

  • Auswahl und Qualitätskontrolle von Pulverwerkstoffen

Regeln für die additive Konstruktion

  • Normen und Richtlinien zur Konstruktion mittels LPBF

  • Prozessbedingte Konstruktionsregeln

  • Gestaltungsoptionen ausschöpfen

  • Restriktionen

  • Oberflächenrauheiten

  • Orientierung von Bauteilen

  • Maßhaltigkeit welche Präzision ist realisierbar?

  • Welche konstruktiven Elemente können dargestellt werden?

Neue Gestaltungsmöglichkeiten und Funktionalitäten

  • Leichtbauprinzipien umsetzen

  • Wandstärken, Steifigkeit, Gewichtsoptimierung

  • Gitterstrukturen

  • Topologieoptimierung

  • Funktionsintegration

  • Beispiele aus Neukonstruktion und Re-Design

Orientierung und Stützkonstruktion für den LPBF-Prozess

Anwendungsbeispiele und Live-Demonstration

  • 3D-CAD- und Slicer-Software

  • Datenaufbereitung

  • Anwendungsbeispiele für ausgewählte Bauteile aus verschiedenen Branchen

Qualitätssicherung bei Metallbauteilen in der AM-Fertigung (AM)

Nachbearbeitung von AM-gefertigten Bauteilen

  • Wie AM und mechanische Fertigung optimal ineinander greifen

  • Freiheitsgrade der AM nutzen und mit der Präzision einer mechanischen Bearbeitung kombinieren

  • Oberflächen: Polieren, Schleifen

  • Aufmaße für AM, Orientierung des Bauteils, Funktions- und Dichtflächen

Fertigungskette mit spanabhebenden Verfahren kombinieren

In diesem Seminar erfahren Sie,

  • wie Sie Gestaltungs-Specs erfolgreich umsetzen – zum Beispiel hinsichtlich Steifigkeit, Gewicht und Maßhaltigkeit,

  • welche Oberflächen- und Detailgüte zu erreichen ist,

  • wie Sie Freiheitsgrade der additiven Fertigung nutzen und mit der Präzision einer mechanischen Bearbeitung kombinieren,

  • welche neuen Geometrien möglich sind und wie sie sich in CAD-Software realisieren lassen

  • Ingenieure, Techniker, Fach- und Führungskräfte aus Entwicklung und Konstruktion

  • Interessenten aus anderen Bereichen – zum Beispiel Produktion, Qualitätsmanagement, Einkauf, Logistik –, die mehr über additive Fertigung mit Laserstrahlschmelzen erfahren möchten

Kurzvorträge, Anwendungs- und Praxisbeispiele, Live-Demonstration mit CAD-Software, Diskussion, Erfahrungsaustausch, Seminarunterlagen

Dr. Alexander Schwarz
ist Master of Engineering für Produktentwicklung und Schweißfachingenieur. Seine Promotion behandelt das Schweißen additiv gefertigter Metallbauteile und neue Möglichkeiten der Schweißnahtvorbereitung. Seit 2016 leitet er die Konstruktionsabteilung im Institut für werkzeuglose Fertigung und berät Unternehmen bei der Umsetzung additiver Fertigungsverfahren. Daneben ist er als Dozent an verschiedenen Hochschulen tätig.

Das Seminar findet in der Zeit von 9:15 Uhr bis 16:45 Uhr statt.

Bitte beachten Sie auch den folgenden Workshop – direkt am Folgetag:

Konstruieren für additive Fertigung: kunststoffbasierte Verfahren