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Robert Kremer

• Die vorliegende Masterthesis behandelt die Prozess- und Kristallstruktursimulation Selektiv Lasergeschmolzener CuSn10 Bauteile mit Ansys. Zunächst wurde das Ausgangspulver untersucht und auf der vorhandenen Fertigungsanlage parametrisiert. Mit dem erstellten Parametersatz wurden Werkstoffproben gefertigt und untersucht, um zusammen mit Literaturwerten ein Werkstoffmodell für die Simulationen aufbauen zu können. Anschließend wurde ein thermisch-mechanisches Modell zur Prozesssimulation in Ansys aufgebaut und anhand gefertigter Bauteile kalibriert. Es gelang, damit die Eigenspannungen in einem Bauteil vorherzusagen, welches zuvor gefertigt und mittels Bohrlochmethode untersucht wurde. Eine weitere Validierung scheiterte aufgrund der gewählten Geometrie des Validierungsbauteiles . Die Kristallstruktur konnte mit einem in Ansys hinterlegten Werkstoffmodel für einen 1.4404 simuliert und mit vorhandenen Werten überprüft werden. Mit dem erstellten Werkstoffmodell wurde die Kristallstruktur für CuSn10 vorhergesagt, jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht validiert. Abschließend wird eine Empfehlung für das weitere Vorgehen gegeben.
• The present master’s thesis is concerned with the process simulation and crystal structure simulation of selectively laser melted CuSn10 components with Ansys. First, the powder was examined and parametrised on the present SLM machine. To develop a material model for the simulations in combination with values taken from literature, material samples were manufactured and examined with the created parameter set. Subsequently, a thermalmechanical model for the process simulation in Ansys was developed and calibrated by means of manufactured components. The simulation was successfully used to predict residual stress within a component which had previously been manufactured and examined via hole drilling method. Further validation failed due to the selected geometry of the validation component. The crystal structure could be both simulated by means of a default material model in Ansys and verified by existing values. The crystal structure was predicted for CuSn10 with the created material model but was not validated within this thesis. Finally, a recommendation on how to proceed is presented.