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E-Book

3D-Druck beleuchtet

Additive Manufacturing auf dem Weg in die Anwendung

VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2016
Seitenanzahl125 Seiten
ISBN9783662490563
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis59,99 EUR

Das vorliegende Buch zeigt einen Überblick über das breite Anwendungsfeld des Additive Manufacturing, mit dem Fokus auf den industriellen Einsatz unterschiedlicher Technologien. Nach der Beschreibung eines allgemeinen Grundverständnisses und der Einschätzung zur Nutzung von Additive Manufacturing Verfahren in der Produktentwicklung werden verschiedene Technologien hinsichtlich von Nachhaltigkeits-, Individualisierungs-, Qualifizierungs- und Gestaltungsaspekten analysiert. Dabei liegt der Fokus stets auf der Betrachtung  der gesamten Prozesskette, vom Pre-Prozess über den In- und Post-Prozess bis hin zur Anwendung. Die abschließende Betrachtung von Sicherheitsmerkmalen des Additive Manufacturing resultiert in der Einschätzung zukünftiger Entwicklungen im Bereich des Additive Manufacturing.



Univ.-Prof. Dr.-Ing. Roland Lachmayer ist Geschäftsführender Leiter des Institutes für Produktentwicklung und Gerätebau an der Leibniz Universität Hannover.

M. Eng. Rene Bastian Lippert ist wissenschaftlicher Mitarbeiter des Institutes für Produktentwicklung und Gerätebau an der Leibniz Universität Hannover. Sein Forschungsschwerpunkt liegt in der Methodik der Produktentwicklung.

Dr.-Ing. Thomas Fahlbusch ist Geschäftsführer der PhotonicNet GmbH in Hannover.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhalt8
1 Einleitung9
1.1 Megatrend 3D-Druck9
Literatur11
2 Chancen und Herausforderungen für die Produktentwicklung12
2.1 Stand der Technik13
2.2 Einordnung der Verfahren14
2.3 Vorgehensmodell für das Additive Manufacturing16
2.4 Ergebnisse19
2.5 Zusammenfassung23
Literatur24
3 Laserbasierte Technologien25
3.1 Einleitung25
3.1.1 Laserbasiertes Additive Manufacturing27
3.2 Laserbasiertes Additive Manufacturing von Kunststoffen27
3.2.1 Selektives Lasersintern27
3.2.2 UV-Stereolithografie28
3.2.3 Zweiphotonenpolymerisation30
3.3 Laserbasiertes Additive Manufacturing von Metallen30
3.3.1 Laserauftragsschweißen30
3.3.2 Selektives Laserstrahlschmelzen31
3.3.3 Elektronenstrahlschmelzen33
3.4 Zusammenfassung35
Literatur35
4 Nachhaltigkeit und Business-Cases37
4.1 Einleitung37
4.2 Methodik38
4.3 Analyse der Prozessketten39
4.3.1 Erläuterung der Prozessketten39
4.3.2 Ermittlung der CO2-Emissionen41
4.3.3 Ergebnisse43
4.4 Fallstudie am Demonstrator44
4.4.1 Berechnung44
4.4.2 Vergrößerung des Lösungsraums46
4.4.3 Ultraleichtbau48
4.5 Zusammenfassung und Ausblick49
Literatur50
5 Gestaltung von Additive Manufacturing Bauteilen51
5.1 Einleitung51
5.2 Stand der Technik52
5.2.1 Wirkflächenbasierte Gestaltung53
5.2.2 Topologieoptimierte Gestaltung53
5.2.3 Bionische Gestaltung54
5.3 Vergleich anhand von Demonstratoren55
5.3.1 Wirkflächenbasierte Gestaltung56
5.3.2 Topologieoptimierte Gestaltung57
5.3.3 Bionische Gestaltung57
5.4 Ergebnisse58
5.5 Zusammenfassung und Ausblick60
Literatur61
6 Rapid Repair hochwertiger Investitionsgüter62
6.1 Einleitung62
6.2 Stand der Technik63
6.2.1 Bindungsmechanismen im SLS/SLM63
6.2.2 Prozessvariablen65
6.3 Case-study68
6.3.1 Grundlegende Untersuchungen68
6.3.2 Case study: Hohlwürfel69
6.3.3 Case study: Radträger70
6.4 Ergebnisse71
6.5 Ausblick72
Literatur73
7 Das Potential der Produktindividualisierung75
7.1 Einleitung75
7.2 Kundenindividuelle Massenfertigung76
7.2.1 Produkt-Prozess-Änderungsmatrix76
7.2.2 Charakteristika von kundenindividuellen Massenfertigern78
7.2.3 Lösungsraummodellierung mittels Konfiguratoren79
7.2.4 Formen der Individualisierung80
7.3 Anwendungspotenzial von Additive Manufacturing82
7.4 Exemplarisches Geschäftsmodell84
7.5 Schlussbetrachtung88
Literatur88
8 Eigenschaften und Validierung optischer Komponenten90
8.1 Einleitung91
8.2 Additive Manufacturing Verfahren für optischer Reflektoren92
8.2.1 Reflexionsgrad und Porosität des SLM-Aluminiums93
8.2.2 Lichtverteilung und Auswertung95
8.3 Konzept des Zusatzfernlichts96
8.4 Validierung des Reflektors99
8.4.1 Geometrie99
8.4.2 Oberflächenrauheit100
8.4.3 Nachbearbeitung101
8.4.4 Lichtverteilung101
8.4.5 Fertigungszeit und Aufwand102
8.5 Zusammenfassung und Ausblick104
Literatur104
9 Potentiale im Produktdesign106
9.1 Einleitung106
9.2 Prototypenbau107
9.3 Neue Formsprache durch Additive Manufacturing108
9.4 Mass customization und geänderte Geschäftsmodelle110
10 Sicherheitsaspekte - Ein Thema für die Aus- und Weiterbildung?!111
10.1 Der Schlüssel zum Erfolg: Eine sichere Technologie111
10.2 Ein neues Thema in der Aus- und der Weiterbildung113
10.3 Aufklärung tut Not!114
Literatur115
Autorenverzeichnis116
Die Herausgeber116
Die Autoren117
Glossar120
Sachverzeichnis122

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