Metal Binder Jetting für die Serienfertigung
Ziel und Kurzbeschreibung der geplanten Arbeiten
Ziel des angestrebten Projektes ist die wirtschaftliche Fertigung von individualisierten Bauteilen und Kleinserien aus der Titan-Legierung Ti-6Al-4V (Ti64) mittels MBJ. Hierfür müssen die Bauteile reproduzierbar, maßhaltig und unter Einhaltung der für Ti64 kritischen Kohlen- und Sauerstoffgrenzwerte mit möglichst wenigen Iterationen aus Geometrie- und Parameteranpassungen hergestellt werden.
Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts sollen die relevanten Pulvereigenschaften und Prozessparameter des Druck-, Entbinder- und Sinterprozesses identifiziert und anschließend hinsichtlich Reproduzierbarkeit und minimalem Kohlen- und Sauerstoffeintrag optimiert werden. Das gewonnene Wissen über den Prozess ermöglicht die Entwicklung eines Simulationsmodells für das Sintern mit anschließender Kalibrierung und Validierung durch ermittelte Prozessdaten. Mit dem Simulationsmodell werden Schwindungs- und Verzugsvorhersagen ermöglicht, die für eine Kompensation der auftretenden Verformungen genutzt werden, indem berechnete Verzüge invertiert und in das CAD-Modell eingefügt werden. Dadurch verringert sich der hohe Aufwand der experimentellen Geometrieanpassung für die maßhaltige Produktion von MBJ-Bauteilen deutlich. Die vorgeschlagenen Arbeiten münden in der reproduzierbaren und maßhaltigen Fertigung eines verzugskompensierten Demonstrators.
Metal Binder Jetting Simulation
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