Grundlegende Betrachtungen zur Modellierung transienter thermischer Vorg?nge beim selektiven Lasersintern von Thermoplasten

摘要

Die komplexen transienten thermischen Bauraumverh?ltnisse w?hrend der Schicht-generierung beim Lasersintern von Thermoplasten haben direkten Einfluss auf die resultierenden Bauteileigenschaften. Dies schl?gt sich in Effekten wie dem ?Curl“ oder Bauteilverzug nieder. Ohne Kenntnisse über die zeitlichen und ?rtlichen Tempe-raturverh?ltnisse im Bauraum k?nnen weder der gesamte Bauraum ausgenutzt, noch die sp?teren Bauteileigenschaften vorhergesagt werden. Folglich wird die Wirtschaft-lichkeit des Verfahrens im Hinblick auf einen Einsatz zur Serienproduktion begrenzt. Neben der experimentellen Erforschung der transienten thermischen Zust?nde w?h-rend des Lasersinterns ist die Modellbildung zur simulativen Abbildung ebendieser von gro?er Bedeutung. Dieser Beitrag stellt den grundlegenden Aufbau eines Simu-lationsmodells für die schichtweise Bauteilgenerierung dar und zeigt allgemeine Mo-dellierungsans?tze für die charakteristischen thermischen Materialkennwerte von Pulvern auf. Weiterhin erfolgt anhand einer Parameterstudie eine Quantifizierung der Effekte einzelner Materialeigenschaften und Prozessstellgr??en auf die mittels finiter Elemente Methode berechneten Temperaturverh?ltnisse an einer Pulverschicht.