Entwicklung einer physikalischen Geometrieanalyse zur prozessgerechten Topologieoptimierung von Bauteilen für den Leichtmetallguss.

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Rieg; Professor Dr.-Ing. Wolfram Volk
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 434348474

Dieses Forschungsvorhaben adressiert einen fundamentalen Verbesserungsansatz des aktuell gebräuchlichen Vorgehens zur funktionellen und prozessgerechten Auslegung von Gussbauteilen. Nach dem Durchlauf einer Topologieoptimierung und anschließender manueller Nachkonstruktion der Geometrie wird diese mit Hilfe von Simulationen prozessgerecht ausgelegt, bevor die entstandene Geometrie erneut einer Topologieoptimierung zugeführt wird. Dieses sequenzielle Vorgehen wird bisher so lange wiederholt, bis ein zufriedenstellender Kompromiss aus Funktion und Prozess erreicht ist. Auf dieser Basis wird nun ein neuer Ansatz zur Kombination von Topologieoptimierung und Prozesssimulation auf Grundlage der Abbildung von Gießprozessen mit geringem Rechenaufwand (Metamodellierung) erläutert. Durch die erstmalige Integration eines Metamodells in die Umgebung der Optimierung wird eine wesentliche Zeitersparnis durch Reduktion der erforderlichen Neukonstruktionen und Prozesssimulationen geschaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Stephan Tremmel