Simulation of Selective ElectronBeam Melting ProcessesSimulation der selektivenElektronenstrahlschmelzprozesseDer Technischen Fakult at derUniversit at Erlangen-Nurn bergzur Erlangung des GradesD O K T O R - I N G E N I E U Rvorgelegt vonElham AttarErlangen 2011Als Dissertation genehmigt von der Technischen Fakult atder Universit at Erlangen-Nurn berg.Tag der Einreichung: 24.01.2011Tag der Promotion: 01.06.2011Dekan: Prof. Dr.-Ing. Reinhard GermanBerichterstatter: PD Dr.-Ing. habil. Carolin K ornerProf. Dr. Ulrich RudeContentsContents iiiAbstract vKurzfassung viiList of Symbols and Abbreviations xiIntroduction 11 Beam and Powder Based Additive Manufacturing 51.1 Selective Laser Sintering/Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2 Selective Electron Beam Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.3 Physical Aspects of the SEBM Process . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4 Materials and Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.4.1 Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.4.2 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Physical Model 232.1 Random Powder Bed Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.2 Beam De nition and Absorption in 2D . . . . . . . . . . . . . . . . 262.3 Energy Transfer and Conservation Equations . . . . . . . . . . . . . 272.
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