Numerische Prozesssimulation zur Auslegung des Druckfließläppens am Beispiel additiv gefertigter Bauteile.
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Beschreibung
Das Druckfließläppen hat sich als Verfahren für die Nachbearbeitung von Bauteilen mit komplexen Geometrien etabliert. Bei schwer zu erreichenden Innenkonturen ist es oftmals alternativlos und Stand der Technik. Die vorliegende Arbeit zeigt am Beispiel additiv gefertigter Bauteile wie durch den Einsatz numerischer Strömungssimulationen der Aufwand für die Auslegung reduziert und die Effizienz des Prozesses signifikant erhöht werden kann.
Für die Feinbearbeitung von Bauteilen mit komplexer Geometrie, insbesondere in innenliegenden Bereichen, mit höheren Ansprüchen an die Oberflächengüte hat sich das Druckfließläppen in der industriellen Anwendung etabliert. Mit dem Verfahren lassen sich zudem Grate entfernen und Kanten definiert konturieren. Für den abrasiven Vorgang sorgen in ein polymeres Basismedium eingebettete Schleifkörner. In der vorliegenden Arbeit wird ein rheologisches Modell zur Beschreibung der viskoelastischen Eigenschaften der abrasiven Medien entwickelt und in konventionelle Simulationssoftware implementiert. Der Abgleich zwischen Simulations- und Arbeitsergebnissen erfolgt am Beispiel additiv gefertigter Bauteile aus verschiedenen Werkstoffen. In diesem Zusammenhang wird auch das Potenzial für das Druckfließläppen laserstrahlgeschmolzener Bauteile aufgezeigt. Als Ergebnis liegt ein Simulationstool zur Prognose der Bearbeitungsergebnisse vor, welches sich auf beliebige Anwendungsszenarien übertragen lässt. Auf diese Weise wird zukünftig der Versuchsaufwand zur Prozessauslegung und -optimierung signifikant reduziert.
Autor*in
Christian Schmiedel
Themen in »Numerische Prozesssimulation zur Auslegung des Druckfließläppens am Beispiel additiv gefertigter Bauteile.«
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