Modellierung und Simulation

 

Die Modellierung & Simulation von Werkstoffen und Beschichtungsprozessen gewinnt stetig an Stellenwert. Innerhalb der Forschungs- und Entwicklungsgruppen des IOT werden praxisorientierte Modelle zur Simulation von werkstoffwissenschaftlich relevanten Prozessen der Beschichtungstechnik entwickelt und mittels dieser Simulationen das Verständnis für die physikalischen Zusammenhänge und die Auslegung der Prozesse unterstützt. Die Grundlage aller Simulationsmodelle ist eine systematische Prozessanalyse sowie eine kontinuierliche Überprüfung mittels experimenteller Untersuchungen. Hierfür steht die umfangreiche Diagnostik- und Analysetechnik aller F&E-Gruppen des IOT zur Verfügung. Neben den seit vielen Jahren intensiv eingesetzten Simulationswerkzeugen, wie die Finite Volumen Methode (FVM) zur Strömungssimulation (CFD = Computational Fluid Dynamics), die Molekulardynamik und die Monte-Carlo-Simulation für die PVD-Sputter-Simulation, gab es zuletzt vor allem große Fortschritte im Einsatz der Finiten Elemente Methode zur Struktursimulation. Insbesondere auf dem Gebiet des Plasmaspritzens aber auch in der Mikrosystemtechnik sind dabei erhebliche Weiterentwicklungen zu verzeichnen gewesen. Zur Anwendung kommen sowohl Weiterentwicklungen von kommerziellen Programmen aber ebenso am IOT eigens entwickelte Programmsysteme zur Beschreibung des PVD-Sputterprozesses und des Partikelverhaltens beim Atmosphärischen Plasmaspritzen.