WAAMlight - Entwicklung einer Methode zur additiven Fertigung, Qualitätssicherung und Bemessung topologieoptimierter Knotenbauteile im Stahlbau; Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Analyse des Fertigungsprozesses für topologieoptimierte Knotenbauteile im Stahlbau

Abstract

Dieses Projekt war Gegenstand der Fördermaßnahme im Rahmen Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Übergeordnetes Ziel des Forschungsprojektes war die systematische Untersuchung des gesamten Fertigungsprozesses vom Entwurf über die Herstellung und Qualitätssicherung bis zur Verzinkung von mit DED-Arc hergestellten Leichtbauteilen für den Stahlbau unter Berücksichtigung der Bionik. Es wurden Ansätze und Konzepte entwickelt, die es ermöglichen, niedriglegierte Schweißzusatzwerkstoffe unter Berücksichtigung der Abkühlzeit t8/5 zur additiven Fertigung von Knotenstruktur anzuwenden. Zur Verbesserung der Vorhersage des Tragverhaltens können Vorinformationen der Strukturen, z. B. geometrische Abmessung, Eigenspannungen, Homogenität der mechanischen Eigenschaften berücksichtigt werden. Durch experimentelle und numerische Analysen wurde das Verständnis zwischen Herstellungsparameter und Struktureigenschaften, z. B. Eigenspannungen, Härteverteilung, verbessert. Es war erstmalig möglich, quantitative Aussagen für eine Knotenstruktur zu ermitteln. Die geplanten 10 Arbeitspaketen im Projekt konnten durch die Kooperation mit den Partnern inhaltlich erfolgreich bearbeitet werden. Durch die Anwendung der experimentellen und numerische Analysemethode im Bereich der additiven Fertigung wird eine Erweiterung der bisherigen Aktivitäten bei allen Projektpartnern von der Planung, Entwurf über Herstellung und Einsatz additiver Komponenten ermöglicht und führt gleichzeitig zu einer effektiven Nutzung von Rohstoffen und Energie. Die Verwertung der Ergebnisse, die an der TU Ilmenau erzielt worden, erfolgt in erster Linie über die Veröffentlichungen und Präsentationen