Diese Veröffentlichung ist erschienen in der Fachzeitschrift lightweight.design, Ausgabe 5/2018.

Additive Fertigungsverfahren ermöglichen es in einer bisher nicht realisierbaren Art und Weise, lastpfadgerecht optimierte und somit oft organisch anmutende Strukturen mit hohem Leichtbaugrad zu fertigen. Die hinzugewonnenen konstruktiven Freiheiten werden dabei dennoch begleitet von prozessbedingten Restriktionen, die sich vor allem aus der Notwendigkeit zur kontrollierten Abführung von Prozesswärme und der Abstützung dünnwandiger Überhänge im Druckprozess ergeben. Die Berücksichtigung derartiger Anforderungen im Designprozess führt zur aktiven Integration von Gittergeomerien in das Tragverhalten additiv gefertigter Bauteile und eröffnet weitere Potenziale für das leichtbaugerechte Strukturdesign. Als ein erstes Beispiel für die Zuverlässigkeit und das Potenzial einer maßgeschneiderten Simulationsstrategie wurde mit Partnern am Entwicklungsstandort Dresden ein additiv gefertigter Tankhalter (siehe Bild) aus der Legierung AlMgSi10 konzipiert und im SLM-Prozess (Selective Laser Melting) realisiert. Die inneren Stützstrukturen ermöglichen dabei eine leichte und stabile Bauweise.

Die Fachveröffentlichung beschreibt anhand dieses prozessoptimal ausgelegten Tankhalters die Möglichkeiten einer effizienten, in den Designprozess integrierten Simulationsstrategie.

Modellierung generativ gefertigter Bauteile

Modellierungsstrategie vom Basismaterial zum additiv gefertigten Bauteil

Additiv gefertigter Tankhalter