Multiziel-Optimierung des Pre-Prozesses zur Qualitätssicherung lasergesinterter Bauteile

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Rapid Technologien zur Herstellung von Prototypen, Werkzeugen und Kleinserien gewinnen immer mehr an Bedeutung. Anlass für die geplanten Arbeiten sind die fehlenden Methoden zur Optimierung der damit verbundenen Planungs- und Fertigungsprozesse. Im Mittelpunkt des Projektes stehen dabei vor allem die Qualifizierung von Prozessparametern, deren Wechselwirkungen die Gebrauchseigenschaften der Produkte stark beeinflussen und die Ermittlung geeigneter Bauteilorientierungen im Bauraum, deren Optimierung je nach Anwendungsfall unter Beachtung verschiedener qualitativer und wirtschaftlicher Randbedingungen erfolgen muss. Darin eingeordnet sind Arbeiten zur Integration der adaptiven Schichtzerlegung. Zur Umsetzung entsprechender Optimierungsstrategien werden neben Routinen der algorithmischen Geometrie evolutionäre Algorithmen genutzt, durch die eine Multiziel- Optimierung hinsichtlich der Bauteilorientierung unter Beachtung fertigungstechnischer sowie funktionaler Randbedingungen in vertretbaren Antwortzeiten möglich wird.Im Rahmen des Vorhabens werden vor allem Lasersinter-Verfahren betrachtet, für die notwendige Kennwerte ermittelt werden, welche bei Optimierung der Orientierung berücksichtigt werden sollen. Die experimentellen Arbeiten sollen Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und den orientierungsabhängigen Eigenschaften aufdecken bzw. dienen der Aufstellung von Regeln bei der Erstellung von Stützkonstruktionen, so dass die entwickelten Algorithmen im betrachteten Anwendungsfeld auch ausreichend abgesichert sind.