Thermo-Calc 2026b berechnet Legierungsverdampfung im AM-Prozess und führt Modellassistent ein

Thermo-Calc Software hat Version 2026b seines Werkstoffsimulationspakets veröffentlicht. Das AM-Modul schätzt nun, wie stark sich die Legierungszusammensetzung verschiebt, wenn flüchtige Elemente beim Laser- oder Elektronenstrahlschmelzen verdampfen. Hinzu kommen ein geführter Property Navigator, kürzere Ladezeiten und neun neue Datenbanken.

Kontext Verdampfung beim strahlbasierten Schmelzen bedeutet, dass leichte Legierungselemente das Schmelzbad als Dampf verlassen und die gedruckte Legierung eine andere Chemie hat als das Pulver.

Was berechnet das AM-Modul jetzt zusätzlich?

Sind die Druckparameter schlecht abgestimmt, können flüchtige Legierungselemente verdampfen, sodass das gedruckte Material nicht mehr der spezifizierten Legierung entspricht. Diese Abweichung kann das Gefüge und damit Festigkeit, Härte, Duktilität und Korrosionsverhalten verändern. Das AM-Modul in 2026b bildet das mit einem neuen stationären Verdampfungsmodus ab, der ähnlich eingerichtet wird wie der transiente Modus, aber auf Verdampfung abgestimmte Standardwerte nutzt.

Der Modus deckt Aufbauten mit mehreren Spuren und Schichten ab. Er liefert die mittlere Zusammensetzung jeder Spur und des fertigen Bauteils und ergänzt drei Diagrammgrößen für die Zusammensetzung von Material und verdampftem Gas, einen Reiter Composition History sowie Tabellenexport. Die Funktion steht auch in TC-Python zur Verfügung.

Wie gut passt das zu Experimenten?

Der Hersteller zeigt die Funktion an der Nickelsuperlegierung IN939 mit einem Aufbau aus 270 Spuren bei 200 W und 1,8 m/s Scangeschwindigkeit. Die berechnete Zusammensetzung der letzten Spur wird mit veröffentlichten Messdaten von Mukherjee und Kollegen aus 2024 verglichen. Zwei neue Beispiele, eines für die grafische Oberfläche und eines für TC-Python, zeigen den Ablauf. Genauigkeitswerte über diesen Vergleich hinaus nennen die Release Notes nicht.

Was ändert sich sonst in 2026b?

Der neue Property Navigator führt durch die Wahl von Werkstoffkategorie, Prozessroute (etwa Gießen, Schweißen und AM oder Wärmebehandlung) und Zieleigenschaften. Anschließend wählt er passende Property Models und Datenbanken für die vorhandene Lizenz und richtet Rechnung und Diagramme ein. Ergebnisse lassen sich weiterhin manuell anpassen.

Projekte laden im Mittel 2,2-mal schneller als in 2025b. Das Titan-Modell Alloy Strength sagt nun den vollständigen Fließspannungsverlauf voraus, inklusive Streck- und Zugfestigkeit, und kann Martensitbildung berücksichtigen. TC-Python erhält die Klasse PropertyModelSelection und dokumentierte Definitionen für Ein- und Ausgaben, um Eingabefehler zu senken. Das Ausscheidungsmodul kann die Matrixphase während der Rechnung wechseln und Keimbildung an einer anderen Ausscheidung abbilden, und das TQ-Interface greift auf alle physikalischen Eigenschaften zu. Neun neue und vier aktualisierte Datenbanken sind enthalten.

Was das bedeutet

Für Anwender von Metall-AM ist die Zusammensetzungsdrift durch Verdampfung ein echtes Qualifizierungsthema, denn ein Bauteil außerhalb der Legierungsspezifikation kann trotz hoher Dichte durchfallen. Eine Simulation, die dieses Risiko vor den Versuchen anzeigt, kann die Zahl der Testbauten senken, wobei der gezeigte Beleg ein Superlegierungsfall gegen einen veröffentlichten Datensatz ist. Kleine und mittlere Unternehmen sollten Ergebnisse als Orientierung sehen und durch chemische Analyse gedruckter Teile bestätigen. Der Property Navigator senkt vor allem die Einstiegshürde in die Werkstoffmodellierung, was Firmen ohne eigenen Metallurgen hilft.

Häufige Fragen

Warum ist Verdampfung in der additiven Fertigung von Metallen relevant?

Flüchtige Legierungselemente können die Schmelze verlassen und die gedruckte Legierung von der Spezifikation wegschieben. Das kann Gefüge und Eigenschaften wie Festigkeit und Korrosionsverhalten beeinflussen.

Ist die Verdampfungsfunktion auch außerhalb der grafischen Oberfläche verfügbar?

Ja. Die neue Funktion steht auch in TC-Python bereit, mit einem Beispiel für den grafischen Modus und einem für TC-Python.

Was leistet der Property Navigator?

Er führt durch Werkstoffkategorie, Prozessroute und Zieleigenschaften, wählt passende Property Models und Datenbanken und richtet die Rechnung ein. Die Einstellungen lassen sich weiterhin manuell anpassen.