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Distortion-based validation of the heat treatment simulation of Directed Energy Deposition additive manufactured parts
- Directed energy deposition additive manufactured parts have steep stress gradients and an anisotropic microstructure caused by the rapid thermo-cycles and the layer-upon-layer manufacturing, hence heat treatment can be used to reduce the residual stresses and to restore the microstructure. The numerical simulation is a suitable tool to determine the parameters of the heat treatment process and to reduce the necessary application efforts. The heat treatment simulation calculates the distortion and residual stresses during the process. Validation experiments are necessary to verify the simulation results. This paper presents a 3D coupled thermo-mechanical model of the heat treatment of additive components. A distortion-based validation is conducted to verify the simulation results, using a C-ring shaped specimen geometry. Therefore, the C-ring samples were 3D scanned using a structured light 3D scanner to compare the distortion of the samples with different post-processing histories.
Autor*innen: | B. El-Sari, M. Biegler, B. Graf, Michael RethmeierORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | ScienceDirect |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 9 Komponentensicherheit |
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Elsevier B.V. |
Jahrgang/Band: | 94 |
Erste Seite: | 362 |
Letzte Seite: | 366 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Additive Manufacturing; Directed Energy Deposition; Finite Element Method; Heat Treatment; Numerical Simulation |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Additive Fertigung | |
DOI: | 10.1016/j.procir.2020.09.146 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-513153 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 30.09.2020 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |