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Prozesssimulation

Zur Auslegung und Optimierung von Herstellungs- und Bearbeitungsprozessen sind numerische Simulationen unerlässlich. Mit Hilfe von Prozesssimulationen kann der Einfluss der Prozessparameter auf die im Prozess auftretende physikalische Größen vorhergesagt und analysiert werden. Auch physikalische Größen, die sich schwer messen lassen, sind in numerischen Simulationen erfassbar. In verschiedenen Forschungsprojekten werden am LTM additive Fertigungsprozesse, Umformprozesse und Zerspanprozesse modelliert und simuliert.

Projekte:

Das Ziel des Teilprojekts
ist die Erweiterung des Simulationswerkzeugs für LSS-K, LSS-M und SEBM aus den
ersten beiden Förderperioden zu einer hierarchischen Simulationsumgebung, um
bauteil- und problemangepasste Simulationsstrategien zu entwickeln und zu
qualifizieren. Dazu bedarf es der Anwendung reduzierter physikalischer Modelle,
Kompensationsstrategien zur Fehlerreduktion und effizienter Algorithmen,
beispielsweise adaptiver Multi-Raten-Zeitintegratoren. Die Prozesssimulationen
(von Bauteilen bis 1000 cm3) werden die Prozesssteuerung zur
reproduzierbaren Herstellung von Bauteilen mit definierten Eigenschaften
unterstützen.

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Aluminium-Metall-Matrix-Composltes (Al-MMC) zählen zu einer Gruppe komplexer zweiphasiger Hochleistungswerkstoffe, für die aufgrund Ihrer hervorragenden Funktionseigenschaften zukünftig stark ansteigende Verwendung prognostiziert wird. Bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Al-MMC treten prozessbedingt hohe Temperaturen auf. Abhängig von der Höhe der eingebrachten Temperatur können diese zu Werkstückverformungen sowie zu Änderungen im Werkstoffgefüge…

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Aufgrund des mikroskopischen Materialabtrags haben beim Schleifen bereits kleine Schwingungsamplituden und Strukturverlagerungen eine große Bedeutung für das Prozessverhalten und -ergebnis. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Forschungsvorhaben Schleifprozess und Schleifmaschine gemeinsam simulativ und experimentell betrachtet, um auftretende Wechselwirkungen und deren Einflüsse auf Prozessverhalten und -ergebnis zu erfassen. In der dritten Projektphase sollen die entwickelten…

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Aluminium-Metall-Matrix-Composltes (Al-MMC) zählen zu einer Gruppe komplexer zweiphasiger Hochleistungswerkstoffe, für die aufgrund Ihrer hervorragenden Funktionseigenschaften zukünftig stark ansteigende Verwendung prognostiziert wird. Bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Al-MMC treten prozessbedingt hohe Temperaturen auf. Abhängig von der Höhe der eingebrachten Temperatur können diese zu Werkstückverformungen sowie zu Änderungen im Werkstoffgefüge…

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Beteiligte Wissenschaftler: