3D-Druck beleuchtet - Additive Manufacturing auf dem Weg in die Anwendung
von: Roland Lachmayer, Rene Bastian Lippert, Thomas Fahlbusch
Springer Vieweg, 2016
ISBN: 9783662490563
Sprache: Deutsch
125 Seiten, Download: 4639 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
| Vorwort | 6 | ||
| Inhalt | 8 | ||
| 1 Einleitung | 9 | ||
| 1.1 Megatrend 3D-Druck | 9 | ||
| Literatur | 11 | ||
| 2 Chancen und Herausforderungen für die Produktentwicklung | 12 | ||
| 2.1 Stand der Technik | 13 | ||
| 2.2 Einordnung der Verfahren | 14 | ||
| 2.3 Vorgehensmodell für das Additive Manufacturing | 16 | ||
| 2.4 Ergebnisse | 19 | ||
| 2.5 Zusammenfassung | 23 | ||
| Literatur | 24 | ||
| 3 Laserbasierte Technologien | 25 | ||
| 3.1 Einleitung | 25 | ||
| 3.1.1 Laserbasiertes Additive Manufacturing | 27 | ||
| 3.2 Laserbasiertes Additive Manufacturing von Kunststoffen | 27 | ||
| 3.2.1 Selektives Lasersintern | 27 | ||
| 3.2.2 UV-Stereolithografie | 28 | ||
| 3.2.3 Zweiphotonenpolymerisation | 30 | ||
| 3.3 Laserbasiertes Additive Manufacturing von Metallen | 30 | ||
| 3.3.1 Laserauftragsschweißen | 30 | ||
| 3.3.2 Selektives Laserstrahlschmelzen | 31 | ||
| 3.3.3 Elektronenstrahlschmelzen | 33 | ||
| 3.4 Zusammenfassung | 35 | ||
| Literatur | 35 | ||
| 4 Nachhaltigkeit und Business-Cases | 37 | ||
| 4.1 Einleitung | 37 | ||
| 4.2 Methodik | 38 | ||
| 4.3 Analyse der Prozessketten | 39 | ||
| 4.3.1 Erläuterung der Prozessketten | 39 | ||
| 4.3.2 Ermittlung der CO2-Emissionen | 41 | ||
| 4.3.3 Ergebnisse | 43 | ||
| 4.4 Fallstudie am Demonstrator | 44 | ||
| 4.4.1 Berechnung | 44 | ||
| 4.4.2 Vergrößerung des Lösungsraums | 46 | ||
| 4.4.3 Ultraleichtbau | 48 | ||
| 4.5 Zusammenfassung und Ausblick | 49 | ||
| Literatur | 50 | ||
| 5 Gestaltung von Additive Manufacturing Bauteilen | 51 | ||
| 5.1 Einleitung | 51 | ||
| 5.2 Stand der Technik | 52 | ||
| 5.2.1 Wirkflächenbasierte Gestaltung | 53 | ||
| 5.2.2 Topologieoptimierte Gestaltung | 53 | ||
| 5.2.3 Bionische Gestaltung | 54 | ||
| 5.3 Vergleich anhand von Demonstratoren | 55 | ||
| 5.3.1 Wirkflächenbasierte Gestaltung | 56 | ||
| 5.3.2 Topologieoptimierte Gestaltung | 57 | ||
| 5.3.3 Bionische Gestaltung | 57 | ||
| 5.4 Ergebnisse | 58 | ||
| 5.5 Zusammenfassung und Ausblick | 60 | ||
| Literatur | 61 | ||
| 6 Rapid Repair hochwertiger Investitionsgüter | 62 | ||
| 6.1 Einleitung | 62 | ||
| 6.2 Stand der Technik | 63 | ||
| 6.2.1 Bindungsmechanismen im SLS/SLM | 63 | ||
| 6.2.2 Prozessvariablen | 65 | ||
| 6.3 Case-study | 68 | ||
| 6.3.1 Grundlegende Untersuchungen | 68 | ||
| 6.3.2 Case study: Hohlwürfel | 69 | ||
| 6.3.3 Case study: Radträger | 70 | ||
| 6.4 Ergebnisse | 71 | ||
| 6.5 Ausblick | 72 | ||
| Literatur | 73 | ||
| 7 Das Potential der Produktindividualisierung | 75 | ||
| 7.1 Einleitung | 75 | ||
| 7.2 Kundenindividuelle Massenfertigung | 76 | ||
| 7.2.1 Produkt-Prozess-Änderungsmatrix | 76 | ||
| 7.2.2 Charakteristika von kundenindividuellen Massenfertigern | 78 | ||
| 7.2.3 Lösungsraummodellierung mittels Konfiguratoren | 79 | ||
| 7.2.4 Formen der Individualisierung | 80 | ||
| 7.3 Anwendungspotenzial von Additive Manufacturing | 82 | ||
| 7.4 Exemplarisches Geschäftsmodell | 84 | ||
| 7.5 Schlussbetrachtung | 88 | ||
| Literatur | 88 | ||
| 8 Eigenschaften und Validierung optischer Komponenten | 90 | ||
| 8.1 Einleitung | 91 | ||
| 8.2 Additive Manufacturing Verfahren für optischer Reflektoren | 92 | ||
| 8.2.1 Reflexionsgrad und Porosität des SLM-Aluminiums | 93 | ||
| 8.2.2 Lichtverteilung und Auswertung | 95 | ||
| 8.3 Konzept des Zusatzfernlichts | 96 | ||
| 8.4 Validierung des Reflektors | 99 | ||
| 8.4.1 Geometrie | 99 | ||
| 8.4.2 Oberflächenrauheit | 100 | ||
| 8.4.3 Nachbearbeitung | 101 | ||
| 8.4.4 Lichtverteilung | 101 | ||
| 8.4.5 Fertigungszeit und Aufwand | 102 | ||
| 8.5 Zusammenfassung und Ausblick | 104 | ||
| Literatur | 104 | ||
| 9 Potentiale im Produktdesign | 106 | ||
| 9.1 Einleitung | 106 | ||
| 9.2 Prototypenbau | 107 | ||
| 9.3 Neue Formsprache durch Additive Manufacturing | 108 | ||
| 9.4 Mass customization und geänderte Geschäftsmodelle | 110 | ||
| 10 Sicherheitsaspekte - Ein Thema für die Aus- und Weiterbildung?! | 111 | ||
| 10.1 Der Schlüssel zum Erfolg: Eine sichere Technologie | 111 | ||
| 10.2 Ein neues Thema in der Aus- und der Weiterbildung | 113 | ||
| 10.3 Aufklärung tut Not! | 114 | ||
| Literatur | 115 | ||
| Autorenverzeichnis | 116 | ||
| Die Herausgeber | 116 | ||
| Die Autoren | 117 | ||
| Glossar | 120 | ||
| Sachverzeichnis | 122 |