Additive Fertigung

Additive Fertigungsverfahren bieten großes Potential im Hinblick auf zu fertigende, geometrisch komplizierte Strukturen. Wir forschen an neuen Methoden zur virtuellen Abbildung und Auslegung solcher Fertigungsprozesse. Insbesondere beschäftigen wir uns mit den Verfahren Laser Powder Bed Fusion (LPBF) sowie Fused Filament Fabrication (FFF). Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf die Betrachtung des Prozesses auf verschiedenen Größenskalen gelegt, um so die lokal unterschiedlichen sowie komplexen Struktureigenschaften auf Grund der zugrundeliegenden Materialeigenschaften sowie der Prozessführung vorhersagen zu können. Des Weiteren beschäftigen wir uns mit der Modellierung lokal sich ausbildenden Grenzflächen.

 

Forschungsschwerpunkte
  • Simulation des Druckprozesses und Vorhersage der resultierende Temperaturgeschichte auf Bauteilebene
  • Verzugssimulation auf Grundlage der ermittelten Temperaturgeschichte auf Bauteilebene
  • Modellierung des FFF auf Mesoebene zur virtuellen Charakterisierung der lokal sich einstellenden Eigenschaften der gedruckten Struktur
  • Prozesshybridisierung
  • Grenzflächen-Modellierung

 

Forschungsprojekte
Ansprechpartner

M.Sc. Felix Frölich
Tel.: +49 721 608-45361
Email: felix.froelich∂kit.edu

M.Sc. Lukas Hof
Tel.: +49 721 608-45385
Email: lukas.hof∂kit.edu

 

 

Bild FAST-LBT
Prozesssimulation von Fused Filament Fabrication (oben) sowie von Laser Powderbed Fusion (unten)

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


Design Approach for a Novel Multi Material Variable Flux Synchronous Reluctance Machine without Rare Earth Magnets
Kesten, J.; Frölich, F.; Wittemann, F.; Knirsch, J.; Bechler, F.; Kärger, L.; Eberhard, P.; Henning, F.; Doppelbauer, M.
2022. 2022 International Conference on Electrical Machines (ICEM), Valencia, Spain, 05-08 September 2022, 2304–2310, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICEM51905.2022.9910780
Challenges in characterization of polylactic acid (PLA) for thermomechanical material modeling in material extrusion
Frölich, F.; Dörr, D.; Jackstadt, A.; Kärger, L.
2022, Juli 4. 11th European Solid Mechanics Conference (2022), Galway, Irland, 4.–8. Juli 2022
Hybrid material additive manufacturing: interlocking interfaces for fused filament fabrication on laser powder bed fusion substrates
Englert, L.; Heuer, A.; Engelskirchen, M. K.; Frölich, F.; Dietrich, S.; Liebig, W. V.; Kärger, L.; Schulze, V.
2022. Virtual and Physical Prototyping, 17 (3), 508–527. doi:10.1080/17452759.2022.2048228