Teilvorhaben: Ontologie, thermische Simulation, KI und Prozessdesign im Verbundprojekt: Digitales Material- und Prozessdesign für die drahtbasierte Additive Fertigung (DiMad)

Abstract

Das Verbundprojekt DiMad zielte darauf ab, für die drahtbasierte additive Fertigung eine digitale Beschreibung der Material-Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen (MPSE) zu entwickeln und die experimentell geprägte Prozessfensterentwicklung zu beschleunigen. Im Fokus standen WAAM und WLAM für hochlegierte Edelstähle, insbesondere austenitische und Duplexstähle. Durch Simulation, maschinelles Lernen, standardisierte Datenerfassung und eine an MaterialDigital anschlussfähige Ontologie sollten Prozessparameter, Bahnstrategien, Gefüge, Defekte, Eigenspannungen und Bauteileigenschaften digital verknüpft und prognostizierbar werden. Das Teilvorhaben des Fraunhofer ILT umfasste Prozessbeschreibung und Ontologie, thermische Simulation, KI-gestützte Prozess- und Qualitätsbewertung sowie experimentelle Daten-generierung im WLAM. Ausgangspunkt waren bestehende Defizite bei der digitalen MPSE-Beschreibung, der Simulation freier Randwertprobleme, der Übertragbarkeit von Prozessfenstern und der Verfügbarkeit interoperabler Daten. Das ILT brachte hierfür Expertise im drahtbasierten Laserauftragschweißen, in koaxialer Drahtzufuhr, Ringstrahloptiken, Prozesssimulation, Sensorik und KI-gestützter Qualitätsbewertung ein.