PADME-AM

Schnellere, verlässlichere Simulation für den 3D-Metalldruck

Der industrielle 3D-Druck von Metallbauteilen (Additive Manufacturing) eröffnet ressourcenschonende, hochflexible Fertigung – stellt die Simulation aber vor große Herausforderungen, da beim Aufschmelzen durch den Laser extrem feine Strukturen über große Bauteile hinweg präzise berechnet werden müssen. Das Verbundprojekt PADME-AM entwickelt dafür neuartige numerische Verfahren auf Basis sogenannter Partition-der-Eins-Methoden, die lokale physikalische Effekte und das Gesamtbauteil effizient zusammenführen. Eigens modelliert wird auch die Einkopplung der Laserstrahlung, einschließlich eines zweiten Lasers zur direkten Wärmebehandlung des erstarrenden Metalls. So entsteht ein leistungsfähiges Simulationspaket, das den experimentellen Aufwand senkt und die Auslegung gedruckter Bauteile verbessert. Getragen von der Universität Bonn, dem DLR, Access e.V. und dem Fraunhofer SCAI gemeinsam mit dem Anlagenhersteller Aconity, verbindet PADME-AM mathematische Grundlagenmethoden mit industrieller Fertigungspraxis. Mit dem Beitrag zur digitalisierten, ressourceneffizienten Produktion zahlt das Vorhaben auf die Schwerpunkte Industrie 4.0 und Nachhaltigkeit der Hightech Agenda Deutschland ein.