Durch wiederholende Einbringung von Energie in das Bauteil, entstehen beim Laserstrahlschmelzen Spannungen sowie Verzüge im Bauteil. Durch Simulation des Bauprozesses können diese Themen erkannt und Maßnahmen eingeleitet werden.

Beim Laserstrahlschmelzen handelt es sich um einen aufwendigen und kostenintensiven Prozess, bei dem viele Einflussfaktoren das Ergebnis des Endbauteiles beeinflussen. Gerade prozessbedingte Eigenspannungen führen zu einem Verzug des Bauteils und somit zu Maßabweichungen (vgl. Bild). Bisher konnte diesem lediglich teilweise und nur durch geschickte Auslegung, anhand von Erfahrungen, entgegengewirkt werden.

Mit Hilfe neuester Software bietet sich nun die Möglichkeit, auftretende Eigenspannungen sowie den daraus resultierenden Bauteilverzug zu simulieren. Dabei spielen vor allem Belichtungsstrategie, Bauteilorientierung sowie die Supportstrukturen eine wesentliche Rolle. Je Werkstoff, Anlage und Parameter, ist dafür eine Kalibrierung zwingende Voraussetzung zur Erzielung von nutzbaren Ergebnissen. Ziel der Simulation ist es ein maßhaltiges Bauteil sicherzustellen. Dafür wird in mehreren Iterationsstufen eine Vorkompensation am Bauteil durchgeführt um ein optimales Ergebnisse zu erhalten. Nachfolgende Behandlungen wie bspw. Spannungsarmglühen können ebenfalls mit berücksichtigt werden.

Aktuell prüfen wir mit verschiedenen Softwaretools die Umsetzbarkeit dieser Simulation, um die Maßhaltigkeit der Bauteile weiter zu steigern. Dies kann durch eine Vorkompensation des Verzuges, Anpassung von Bauteilorientierung oder Optimierung von Bauteilparameter umgesetzt werden.

Simulation von Verzug beim Laserstrahlschmelzen