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Geometric distortion-compensation via transient numerical simulation for directed energy deposition additive manufacturing

  • Components distort during directed energy deposition (DED) additive manufacturing (AM) due to the repeated localised heating. Changing the geometry in such a way that distortion causes it to assume the desired shape – a technique called distortion-compensation – is a promising method to reach geometrically accurate parts. Transient numerical simulation can be used to generate the compensated geometries and severely reduce the amount of necessary experimental trials. This publication demonstrates the simulation-based generation of a distortioncompensated DED build for an industrial-scale component. A transient thermo-mechanical approach is extended for large parts and the accuracy is demonstrated against 3d-scans. The calculated distortions are inverted to derive the compensated geometry and the distortions after a single compensation iteration are reduced by over 65%.

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Autor*innen:M. Biegler, B. Elsner, B. Graf, Michael RethmeierORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Sience and Technology of Welding and Joining
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Verlag:Taylor & Francis
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Additive manufacturing; DED; Dimensional accuracy; LMD; Laser metal deposition; Welding simulation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
DOI:10.1080/13621718.2020.1743927
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:17.06.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:17.06.2020
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