Additive Fertigungsverfahren auf Basis der Directed Energy Deposition (DED), insbesondere Laser Metal Deposition (LMD) und Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), bieten großes Potenzial für die flexible Herstellung komplexer Bauteile. Gleichzeitig erfordern sie jedoch umfangreiches Expertenwissen sowie zahlreiche Einfahrversuche, um reproduzierbare Geometrie und Materialeigenschaften sicherzustellen. Die vorliegende Dissertation entwickelt eine zustandsinformierte Methodik zur simulationsgestützten Prozessplanung, die Prozess DNA, eine neuartige Dexel basierte Auftragssimulation sowie positionsabhängige NC Parametrierung in einem digitalen Zwilling vereint. Auf dieser Grundlage werden Prognosemodelle zur Vorhersage von Geometrie und Härteeigenschaften entwickelt und validiert. Die entwickelte Simulation ermöglicht die Übertragung lokaler Prozesszustände entlang des Werkzeugwegs und erzielt eine hohe Übereinstimmung zwischen Simulation und realem Fertigungsprozess bei gleichzeitig prozessnahen Rechenzeiten. Darüber hinaus wird die Methodik erfolgreich auf hybride Prozessketten mit Mikrofräsen übertragen und zeigt eine präzise Reproduktion von Zielgeometrien und Oberflächeneigenschaften. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur Reduzierung von Einfahrversuchen und Rüstzeiten und schafft die Grundlage für eine autonome, zustandsadaptive CAM Planung zukünftiger hybrider Fertigungsprozesse.
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Bibliographische Angaben
Auflage
1/2026
Copyrightjahr
2026
ISBN-Print
978-3-69030-207-4
ISBN-Online
978-3-69030-217-3
Verlag
TEWISS, Garbsen
Reihe
Berichte aus dem IFW
Band
02/2026
Sprache
Deutsch
Seiten
179
Produkttyp
Monographie
Inhaltsverzeichnis
KapitelSeiten
Vorwort Kein Zugriff
Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
Formelzeichen und Abkürzungen Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 3
2.1 Digitale Prozesskette Kein Zugriff
2.2 Prozessplanung in DED-Verfahren Kein Zugriff
2.3 Technologische Simulation von LMD und WAAM Kein Zugriff
2.4 Fazit zum Stand des Wissens Kein Zugriff
3 Zielsetzung und Vorgehensweise Kein Zugriff Seiten 35 - 38
4.1 Werkzeugmaschinen und Werkstoffe Kein Zugriff
4.2 Messtechnik Kein Zugriff
4.3 Technologische Simulationssoftware IFW-CutS Kein Zugriff
5.1 Modellbildung im LMD-Prozess Kein Zugriff
5.2 Modellbildung im WAAM-Prozess Kein Zugriff
6.1 Mathematische Grundlage für die Dexel-basierte Auftragssimulation Kein Zugriff
6.2 Umsetzung der Auftragssimulation Kein Zugriff
6.3 Simulation des mehrlagigen Auftrags Kein Zugriff
6.4 Erforschung der Simulationsmethode hinsichtlich Genauigkeit und Rechenaufwand Kein Zugriff
6.5 Erprobung der Simulationsmethode Kein Zugriff
7.1 Ermittlung Prozessstellgrößen zur Erreichung der Qualitätsparameter Kein Zugriff
7.2 Simulationsbasierte Prozessplanung zur Erstellung des NC-Codes Kein Zugriff
7.3 Erprobung der simulationsbasierten Prozessplanung für WAAM Kein Zugriff
8 Transfer der Methode auf die additive/subtraktive Fertigung Kein Zugriff Seiten 130 - 139
9 Folgerungen für die Praxis Kein Zugriff Seiten 140 - 142
10 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 143 - 147
11 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 148 - 162
