Untersuchung des Einflusses von Sprungzeiten in der Energiemodellierung von LPBF-Prozessen mit Metallpulver

Abstract

Mit stetig steigender Nachfrage nach umwelt- und ressourcenschonenden
Produkten, gewinnt auch die energetische Betrachtung von Produktionsprozessen an Bedeutung. Die
additive Fertigung von Metallbauteilen bietet ein hohes Potenzial an Einsparmöglichkeiten, die
zunächst identifiziert werden müssen. Mithilfe von Energiemodellen, die aus den Energiebedarfen von
SLM-Prozessen ermittelt wurden, können Einsparpotenziale bewerten werden. Die schwankende
Genauigkeit ist bedingt durch die Qualität der Zeitmodelle, die zwar die Laserleistung detailliert
analysieren, jedoch mit spezifischen Energiefaktoren berechnen. Die Analyse des Einflusses der bisher
unberücksichtigten Sprungzeiten, in denen der Laser neu positioniert wird und keine Fertigung
stattfindet, führt zu einer Verbesserung der Simulationsgenauigkeit. Die im Verhältnis zur
Gesamtfertigungszeit geringen Sprungzeiten erklären auch die großen Schwankungen bei der
hochauflösenden Abtastung der Laserleistung. Zur Implementierung in bestehende Energiemodelle
müssen die Sprungzeiten aus den Fertigungsdateien des Slicers extrahiert werden.