PanOptimization koppelt thermische Simulation direkt mit der LPBF-Bauvorbereitung

PanOptimization will auf der ASTM International Conference on Advanced Manufacturing 2026 zeigen, wie sich thermische Simulation direkt mit der Bauvorbereitung für Laser Powder Bed Fusion

” href=”https://3druck.com/3d-druck-grundkurs/uebersicht-3d-druckverfahren/powder-bed-fusion/” data-wpel-link=”internal”>Powder Bed Fusion (LPBF) verknüpfen lässt. Gemeinsam mit Alloyed präsentiert das Unternehmen am 30. September einen Ansatz, der Temperaturverläufe bereits während des Slicings berücksichtigt und dadurch die Prozessstabilität verbessern soll.

Im Mittelpunkt steht die Kopplung des Finite-Elemente-Solvers PanX von PanOptimization mit der LPBF-Slicing

” href=”https://3druck.com/glossar/slicing/” data-wpel-link=”internal”>Slicing-Plattform Engine von Alloyed. Statt Simulation und Druckvorbereitung getrennt auszuführen, werden thermische Berechnungen in einen digitalen Prozessablauf eingebunden. Damit sollen kritische Temperaturzustände erkannt und Parameter angepasst werden, bevor der eigentliche Metall-3D-Druck beginnt.

Nach Angaben der Unternehmen wurde eine entsprechende Prozesskette experimentell validiert. Dabei ließen sich die Temperaturen zwischen den einzelnen Schichten während des Aufbaus innerhalb eines Bereichs von 10 Grad Celsius um einen vorgegebenen Zielwert halten. Eine gleichmäßigere thermische Belastung kann Schwankungen im Schmelzbad reduzieren und die Erstarrungsbedingungen stabilisieren. Dies ist relevant, weil lokale Temperaturunterschiede bei LPBF Einfluss auf Mikrostruktur, Eigenspannungen und letztlich die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils haben können.

„Die additive Fertigung tritt in eine Phase ein, in der Versuch und Irrtum als Produktionsstrategie nicht mehr akzeptabel sind“, sagt Denlinger. „Wenn Bauteile teuer zu drucken, nachzubearbeiten, zu prüfen und zu qualifizieren sind, benötigen Hersteller physikbasierte Werkzeuge, mit denen sie bereits vor Beginn des Bauprozesses verstehen können, was passieren wird. PanX wurde entwickelt, um Anwendern genau diese Fähigkeit zu geben – nicht nur, um Ergebnisse vorherzusagen, sondern auch, um sie zu verbessern.“

Mechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen zeigten laut PanOptimization und Alloyed zudem eine geringere Streuung der Materialeigenschaften. Für industrielle Anwender ist dieser Punkt besonders bei der Qualifizierung relevant, da reproduzierbare Eigenschaften engere statistische Materialkennwerte ermöglichen können.

Der Ansatz verdeutlicht, wie Simulation stärker in die eigentliche LPBF-Prozessplanung rückt. Statt lediglich fehlgeschlagene Builds nachträglich zu analysieren, soll sie Parameterwahl, Herstellbarkeit und Qualifizierung bereits vor Produktionsbeginn unterstützen.