ALABAMA

Motivation

Die laserbasierte Additive Fertigung von Metallen gewinnt als Fertigungsverfahren zunehmend an Bedeutung. Für eine breitere industrielle Anwendung muss die Qualitätssicherung der Bauteile und die geometrische Präzision des Laser-Auftragschweißens (LMD) gewährleistet werden. Ein besseres Verständnis des Einflusses des Energieeintrags und die Fähigkeit, diesen während des Prozesses zu simulieren und zu kontrollieren, würde es AM-Prozessen ermöglichen, zum Stand der Technik in industriellen Anwendungen zu werden.

Ziele und Vorgehen

Ziel des ALABAMA-Projekts ist die Entwicklung und Optimierung adaptiver Lasertechnologien für LMD-Prozesse mit Pulver oder Draht als Ausgangsmaterial. Die gezielte Strahlformung ermöglicht eine verbesserte Steuerung des Energieeintrags und damit die Kontrolle der Schmelzbadgeometrie sowie der Abkühlungsraten und Temperaturprofile des abgeschiedenen Materials. Ziel ist es, Materialdefekte wie Poren und Mikrorisse zu minimieren und die Mikrostruktur des abgeschiedenen Materials durch die Formung des Laserstrahls sowohl zeitlich als auch räumlich anzupassen.

Innovationen und Perspektiven

Eine Schlüsselinnovation in diesem Projekt ist die Entwicklung von physikalisch basierten Multiskalenmodellen, die eine vorausschauende Optimierung des LMD-Prozesses ermöglichen, um kostspielige und umfangreiche Iterationsversuche zu vermeiden. Die Integration verschiedener Laserstrahlformung-Systeme in LMD-Anlagen soll zudem die Steuerung des durch Simulation vorhergesagten optimalen Laserenergieeintrags ermöglichen.