Modell zur Vorhersage von Deformationen bei der Herstellung von dünnwandigen Bauteilen mittels Drahtlichtbogen-Additive-Fertigungstechnologie

Das Gas-Metal-Arc-Schweißen (GMAW) ist eine Fertigungstechnologie, die zu den verschiedenen Alternativen der Drahtlichtbogen-Additive-Fertigung gehört. Diese Technologien haben in den letzten Jahrzehnten großes Interesse unter Wissenschaftlern geweckt. Ihre Hauptmerkmale, die sie hochproduktiv mit einem großen Materialeinsatz und relativ kostengünstigen Maschinenlösungen machen, machen sie zu einer sehr vorteilhaften Technologie. In diesem Papier wird die Anwendung dieser Technologie zur Herstellung von dünnwandigen Bauteilen behandelt. Ein Finite-Elemente-Modell wird vorgestellt, um die Deformationen bei dieser Art von Bauteilen zu schätzen. Dieses Papier präsentiert ein Simulationsmodell, das Temperaturen mit weniger als 5% Fehler und Deformationen des Endteils prognostiziert, die obwohl quantitativ Fehler von 20% aufweisen, qualitativ die Deformationsmodi des Bauteils erkennen lassen. Das Wissen um die Bauteilbereiche, die größeren Deformationen ausgesetzt sind, könnte die zukünftige Anpassung von Ablagestrategien oder Neugestaltungen zur Anpassung ermöglichen. Diese Modelle sind sowohl auf wissenschaftlicher als auch auf industrialer Ebene sehr nützlich, da wir uns mit einer Technologie konfrontiert sehen, die auf Near Net Shape (NNS) Fertigung ausgerichtet ist, bei der Deformationen kritisch für die Erlangung des Endteils in einem Qualitätsregime sind.