Partition der Eins Methoden für Additive Manufacturing; Teilprojekt Access zum Verbundprojekt PADME-AM

Abstract

Das Projekt PADME-AM ist ein Beitrag der anwendungsorientierten Mathematik zur Digitalisierung fertigungstechnischer Prozesse im Mittelstand (KMU) und widmet sich der additiven Fertigung (AM) in laserbasierten Pulverbettverfahren (L-PBF). Wie in kaum einer anderen Branche sind in der additiven Fertigung reale und digitale Prozesse engmaschig verflochten, so dass die Dynamik des Wettbewerbs maßgeblich von digitalen Technologien und verfügbaren Simulationsumgebungen abhängt. Das Ziel von PADME-AM war es hierzu eine geeignete erweiterbare Simulationsumgebung bereitzustellen, die Verbesserungen der Interoperabilität und der Konnektivität liefert bzw. ermöglicht und neue Modelle sowie effizientere Simulationsmethoden zu entwickeln. Dies ist mit dem PUMA Framework, der aktuell in einer Source-Available-Lizenz veröffentlicht wird und für akademische Anwender kostenfrei nutzbar sein wird, gelungen. Im Projekt haben das Institut für Numerische Simulation der Universtät Bonn, das Institut für Softwaretechnik und das Institut für Werkstoffkunde des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, das Forschungsinstitut ACCESS e.V. und das Fraunhofer Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen in enger Zusammenarbeit neue Modelle und Simulationsmethoden entwickelt, um den L-PBF Prozess besser steuern und optimieren zu können.

The PADME-AM project is a contribution from applied mathematics to the digitalization of manufacturing processes in small and medium-sized enterprises (SMEs) and focuses on additive manufacturing (AM) using laser-based powder bed fusion (L-PBF). Unlike in almost any other industry, real-world and digital processes are closely intertwined in additive manufacturing, meaning that the dynamics of competition depend significantly on digital technologies and available simulation environments. The goal of PADME-AM was to provide a suitable, extensible simulation environment that delivers or enables improvements in interoperability and connectivity and to develop new models as well as more efficient simulation methods. This has been achieved with the PUMA Framework, which is currently being released under a source-available license and will be available free of charge to academic users. In this project, the Institute for Numerical Simulation at the University of Bonn, the Institute for Software Engineering, and the Institute for Materials Science at the German Aerospace Center (DLR), the research institute ACCESS e.V., and the Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing worked closely together to develop new models and simulation methods to better control and optimize the L-PBF process.