In der letzten Septemberwoche nahm Raveeshankar Sambathkumar im Namen des Prozesssimulationsteams von Access e.V. an der 11. International Conference on Multiscale Materials Modeling (https://mmm11.ipm.cz/) in Prag, Tschechische Republik, teil.
Auf der MMM11-Konferenz wurden am 25. September 2024 im Rahmen der Symposien-Untergruppe Additive Manufacturing and Emerging Methods zwei Vorträge gehalten. In beiden Vorträgen wurden Ergebnisse vorgestellt, die mit der selbst entwickelten Software AMMAP erzielt wurden.
AMMAP wurde speziell für die Simulation des Schmelzbadverhaltens und der Erstarrungsmikrostruktur unter Verwendung eines Finite-Volumen-Zellularautomaten-Ansatzes für die Laser-Pulverbett-Fusion (LPBF) in der additiven Fertigung von Metallen entwickelt. Es beinhaltet verschiedene Wärmequellenmodelle und dendritische Wachstumsmodelle, um schnelle Einblicke aus der Sicht der Materialwissenschaftler zu ermöglichen.
Die erste Präsentation mit dem Titel „Influence of Laser Profiles on Melt Pool Dimensions for LPBF Processes Analyzed by Thermal Simulation“ (Einfluss von Laserprofilen auf die Schmelzbadabmessungen bei LPBF-Prozessen, analysiert durch thermische Simulation) stellte die neuesten Ergebnisse der verschiedenen in AMMAP implementierten Laserstrahlprofile vor. In dieser Studie wurden verschiedene analytische Wärmequellenmodelle entwickelt und getestet, um die Kombination von Gauß- und ringförmigen Laserprofilen unter Variation des Leistungsverhältnisses zu simulieren. Die Schmelzbadprofile wurden anhand von Literaturergebnissen für den Werkstoff SS316L validiert. Das Erstarrungsgefüge für SS316L wurde ebenfalls mit der Methode der Zellulären Automaten analysiert. Die Ergebnisse werden im Rahmen der laufenden Arbeiten weiter optimiert.
Der zweite Vortrag mit dem Titel „Numerische Untersuchung des Schmelzbads und des Kornwachstums bei additiven Metallherstellungsprozessen“ präsentierte Ergebnisse zum Schmelzbad- und Erstarrungsverhalten des Werkstoffs Ti6Al4V. Einspurige Ergebnisse aus Schmelzbad- und Erstarrungsmikrostruktursimulationen wurden mit experimentellen Daten verglichen. Der Einfluss verschiedener Prozessparameter wurde ebenso untersucht wie die Verwendung der thermischen Bedingungen aus dem Schmelzbad für die Mikrostruktursimulation mit zellulären Automaten.
Das Symposium bot eine wertvolle Gelegenheit, verschiedene andere Vorträge auf dem Gebiet der additiven Fertigung von Metallen zu besuchen, sich mit anderen Forschern zu vernetzen und konstruktives Feedback zu unseren Präsentationen zu erhalten.
Beide Vorträge sind das Ergebnis gemeinsamer Anstrengungen und Beiträge unserer (derzeitigen und ehemaligen) Kollegen Dr. Jürgen Jakumeit, Dr. Ulrike Hecht, Dr. Can Huang, Rocio Avila Hernandez, Raveeshankar Sambathkumar, Xianghan Gao, Oleg Stryzhyboroda und Dr. Gongyuan Zheng.
Die Arbeit wurde unterstützt durch die Projekte IKARUS(BMWK), PADME-AM(BMBF), FastTwinAM(INNO-KOM/BMBF) und Siemens PLM Participation agreement.
