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1. EP3417386 - METHOD, COMPUTER-READABLE DATA CARRIER, COMPUTER PROGRAM, AND SIMULATOR FOR DETERMINING STRESSES AND SHAPE DEVIATIONS IN AN ADDITIVELY PRODUCED CONSTRUCTION

Office European Patent Office
Application Number 16720388
Application Date 25.04.2016
Publication Number 3417386
Publication Date 26.12.2018
Publication Kind A1
IPC
G06F 17/50
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
17Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
50Computer-aided design
CPC
B22F 2203/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
2203Controlling
B22F 2999/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
2999Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
B33Y 50/02
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
50Data acquisition or data processing for additive manufacturing
02for controlling or regulating additive manufacturing processes
B22F 10/20
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
10Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
20Direct sintering or melting
B22F 10/30
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
10Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
30Process control
G06F 30/17
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
30Computer-aided design [CAD]
10Geometric CAD
17Mechanical parametric or variational design
Applicants SIEMENS AG
Inventors REZNIK DANIEL
KASTSIAN DARYA
Designated States
Priority Data 102016205710 06.04.2016 DE
Title
(DE) VERFAHREN, COMPUTERLESBARER DATENTRÄGER, COMPUTERPROGRAMM UND SIMULATOR ZUM ERMITTELN VON SPANNUNGEN UND FORMABWEICHUNGEN IN EINER ADDITIV HERGESTELLTEN BAUSTRUKTUR
(EN) METHOD, COMPUTER-READABLE DATA CARRIER, COMPUTER PROGRAM, AND SIMULATOR FOR DETERMINING STRESSES AND SHAPE DEVIATIONS IN AN ADDITIVELY PRODUCED CONSTRUCTION
(FR) MÉTHODE, SUPPORT LISIBLE PAR ORDINATEUR, PROGRAMME INFORMATIQUE ET SIMULATEUR PERMETTANT DE DÉTERMINER DES ÉCARTS DE TENSION ET DE FORME DANS UNE STRUCTURE DE BÂTIMENT FABRIQUÉE DE MANIÈRE ADDITIVE
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von herstellungsbedingten Formabweichungen (εl,i) und Spannungen in einer mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellten Baustruktur (11), die durch Verfestigen von Baumaterial in aufeinanderfolgenden Lagen (12) erzeugt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Verwendung dieses Verfahrens zur Erzeugung korrigierter Herstellungsdaten (19) sowie deren Anwendung in einer additiven Herstellungsanlage. Die Erfindung ist außerdem auf einen computerlesbaren Datenträger bzw. ein Computerprogramm zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet sowie auf einen Simulator, in dem ein solches Computerprogramm ablaufen kann. Bei dem Verfahren werden Superlagen (13) verwendet, um den Rechenaufwand bei der Simulation zu verringern. Um ein Simulationsergebnis genügender Genauigkeit bei vertretbarem Rechenaufwand zu gewährleisten, ist außerdem erfindungsgemäß vorgesehen, dass effektive Schrumpfungsfaktoren (αi oder αl,i) für das verfestigte Baumaterial ermittelt werden, um in jeder Superlage (13) die effektive thermische Schrumpfung (εl oder εl,i) zu berechnen.

(EN)
The invention relates to a method for determining production-related shape deviations (εl,i) and stresses in a construction (11) produced by means of an additive production method, which construction is produced by solidifying construction material in successive layers (12). The invention further relates to a use of said method to produce corrected production data (19) and to the application of said production data in an additive production system. The invention further relates to a computer-readable data carrier and to a computer program for performing said method and to a simulation in which such a computer program can run. In the method, superlayers (13) are used in order to reduce the computational complexity of the simulation. According to the invention, in order to ensure a simulation result of sufficient accuracy with justifiable computational complexity, effective shrinkage factors (αi or αl,i) are determined for the solidified construction material in order to calculate the effective thermal shrinkage (εl or εl,i) in each superlayer (13).

(FR)
La présente invention concerne un procédé permettant de déterminer des écarts de forme (εl,i) liés à la fabrication et des écarts de tension dans une structure de bâtiment fabriquée dans un processus de fabrication additif (11), ladite structure étant produite par solidification d'un matériau de construction en couches successives (12). La présente invention concerne également une utilisation dudit procédé afin de générer des données de fabrication (19) corrigées ainsi qu'une utilisation desdits données dans une usine de fabrication additif. La présente invention concerne également un support lisible par ordinateur et un programme informatique permettant d'effectuer ledit procédé et un simulateur, dans lequel un tel programme d'ordinateur peut fonctionner. Selon la méthode, les super-couches (13) sont utilisées afin de réduire l'effort de calcul pendant la simulation. Afin d'assurer un résultat de simulation d'une précision suffisante à un effort de calcul raisonnable, la présente invention porte également sur la détermination de facteurs de rétrécissement (αi ou αl,i) effectifs pour le matériau de construction solidifié, afin de calculer dans chaque super-couche (13) le rétrécissement thermique (εl ou εl,i) effectif.