Modellierung und Eigenschaftsvorhersage von gitterbasierten Strukturen und dreifach periodischen minimalen Oberflächen

Seminaraufzeichnung

Additive Fertigungsverfahren – besser bekannt als 3D-Druck – wie selektives Lasersintern (SLS), selektives Laserschmelzen (SLM), Stereolithografie und Binder Jetting eröffnen neue Möglichkeiten für die Herstellung von Prototypen und Bauteilen. Sie bieten in der Bauteilentwicklung Gestaltungsfreiheiten, die mit klassischen Fertigungsmethoden nicht realisierbar sind. Besonders die gezielte Gestaltung der Mesostruktur, zum Beispiel durch Gitterstrukturen, spielt eine zentrale Rolle, um das volle Potenzial der additiven Fertigung auszuschöpfen.

In den letzten Jahren hat sich die digitale Strukturmodellierung als Schlüsseltechnologie etabliert. Sie ermöglicht es, Bauteile zunächst virtuell zu entwerfen, ihre Eigenschaften zu simulieren und sie anschließend mittels additiver Fertigung (AM) herzustellen – ein schneller und automatisierter Workflow für die Entwicklung innovativer Materialien.

In diesem Seminar lernen Sie:

Strukturmodellierung in GeoDict: Aufbau von Gitternetzstrukturen und dreifach periodischen Minimalflächen (TPMS) als Designgrundlage für additive Fertigung.
Morphologische und physikalische Analyse: Bestimmung wichtiger Eigenschaften wie Porosität, Permeabilität, elektrische Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit.
Schneller Parameter-Sweep: Anhand einer Fallstudie demonstrieren wir, wie sich GeoDict für eine schnelle Variation von Modellparametern nutzen lässt, um den Einfluss auf die Materialeigenschaften gezielt zu untersuchen.

Dieses Seminar richtet sich an Entwickler, Ingenieure und Wissenschaftler, die den Weg von der digitalen Bauteilentwicklung bis zur additiven Herstellung optimieren möchten.