@article{FateriGebhardt2015, author = {Fateri, Miranda and Gebhardt, Andreas}, title = {Process Parameters Development of Selective Laser Melting of Lunar Regolith for On-Site Manufacturing Applications}, series = {International Journal of Applied Ceramic Technology}, volume = {12}, journal = {International Journal of Applied Ceramic Technology}, number = {1}, publisher = {Wiley-Blackwell}, address = {Oxford}, isbn = {1744-7402}, doi = {10.1111/ijac.12326}, pages = {46 -- 52}, year = {2015}, language = {en} } @article{Gebhardt2005, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Rapid Prototyping f{\"u}r metallische Werkst{\"u}cke: Direkte und indirekte Verfahren}, year = {2005}, abstract = {Die generative Herstellung von Kunststoffbauteilen hat im Gewand des Rapid Prototyping die Produktentwicklung nachhaltig positiv beeinflusst und ist im Begriff als Rapid Manufacturing die Fertigung zu revolutionieren. Je mehr sich die besonderen Eigenschaften generativ gefertigter Kunststoffbauteile herumsprechen, desto lauter wird der Ruf nach Metallbauteilen. Die Entwicklung entsprechender Prozesse l{\"a}uft auf Hochtouren, kann aber bisher aber erst vereinzelt Erfolge vorweisen. Dabei w{\"a}ren es gerade die Metallbauteile, die ausgestattet mit den besonderen Merkmalen generativ gefertigter Werkst{\"u}cke, in vielen Branchen einen deutlichen Entwicklungsschub ausl{\"o}sen k{\"o}nnten. F{\"u}r den potenziellen Anwender ist dabei besonders verwirrend, dass die unterschiedlichsten Ans{\"a}tze nebeneinander verfolgt werden. Im Folgenden soll daher der Versuche unternommen werden, dieses weite Feld systematisiert darzustellen und M{\"o}glichkeiten und Trends zu erl{\"a}utern.}, subject = {Rapid prototyping}, language = {de} } @article{GebhardtBrueckerSchmidt2005, author = {Gebhardt, Andreas and Br{\"u}cker, Christoph and Schmidt, Frank-Michael}, title = {RP gest{\"u}tzte Herstellung komplexer transparenter Hohlr{\"a}ume f{\"u}r die Str{\"o}mungsanalyse}, year = {2005}, abstract = {Die Berechnung der Durchstr{\"o}mung von Bauteilen ist gegen{\"u}ber derjenigen von umstr{\"o}mten Bauteilen deutlich im Hintertreffen. Das liegt vor allem an der fehlenden Verf{\"u}gbarkeit geeigneter optisch transparenter Modellkan{\"a}le f{\"u}r die experimentelle Analyse. Der Beitrag stellt ein Verfahren zur Herstellung transparenter durchstr{\"o}mter Geometrien auf der Basis generativ gefertigter Urmodelle vor. Damit k{\"o}nnen beliebig komplexe Innenstr{\"o}mungen optisch analysiert werden. Anhand von zwei Beispielen aus der Medizin, der Modellierung der oberen Atemwege und des Bronchialbaums, wird das Verfahren vorgef{\"u}hrt. Der generative Bauprozess mittels 3D-Printing wird beschrieben und die Abformung in transparentem Silikon gezeigt. Schließlich werden beispielhaft der Messaufbau und Ergebnisse der Anwendung vorgestellt. Das Verfahren bildet die Grundlage f{\"u}r die Analyse und Berechnung komplexer Innenstr{\"o}mungen und tr{\"a}gt somit zur Verbesserung zahlreicher technischer Anwendungen bei.}, subject = {Rapid prototyping}, language = {de} } @article{Gebhardt2006, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Rapid Manufacturing - eine interdisziplin{\"a}re Strategie}, year = {2006}, abstract = {Als um 1987 ein Verfahren namens Stereolithographie und ein Stereolithography Apparatus (SLA) vorgestellt wurden, war der Traum von der Herstellung beliebiger dreidimensionaler Bauteile direkt aus Computerdaten und ohne bauteilspezifische Werkzeuge Realit{\"a}t geworden. Ein Anwendungs-Szenario wurde gleich mitgeliefert. Diese Technologie w{\"u}rde es m{\"o}glich machen, die gesamte Ersatzteilversorgung der Amerikanischen Pazifikflotte mittels ein paar dieser Maschinen, umfangreicher Datenst{\"a}tze und gen{\"u}gend Rohmaterial vor Ort auf einem Flugzeugtr{\"a}ger direkt nach Bedarf zu fertigen. Diese Vorstellung definierte schon damals die direkte digitale Fertigung, das Rapid Manufacturing. In der Realit{\"a}t bestanden die mit diesem Verfahren hergestellten Bauteile nur aus Kunststoff, waren ungenau, bruchempfindlich und klebrig und allein in der Produktentwicklung, eben als Prototypen zu benutzen. Sie waren schnell verf{\"u}gbar, weil zu Ihrer Herstellung keine Werkzeuge ben{\"o}tigt wurden. Folgerichtige und zudem modern hießen sie: Rapid Prototyping. Rapid Prototyping wurde schnell zum Synonym eines neuen Zweiges der Fertigungstechnik, der Generativen Fertigungstechnik. Die weitere Entwicklung brachte neue Verfahren, h{\"o}here Genauigkeiten, verbesserte Werkstoffe und neue Anwendungen. Die Herstellung von Negativen, also Werkzeugen, mit dem gleichen Verfahren wurde marketing-getrieben Rapid Tooling genannt und als die ersten Bauteile nicht mehr als Prototypen, sondern als Endprodukte eingesetzt wurden, nannte man dies Rapid Manufacturing - das Ziel war erreicht. War das Ziel wirklich erreicht? Ist es Rapid Manufacturing, wenn ein generativ gefertigtes Bauteil die gew{\"u}nschte Spezifikation erreicht? Was muss passieren, damit aus dem Ph{\"a}nomen Rapid Prototyping eine Strategie wird, die geeignet ist, einen Paradigmenwechsel von der heutigen Hersteller-induzierten Massenproduktion von Massenartikeln zur Verbraucher-induzierten (und verantworteten) Massenproduktion von Einzelteilen f{\"u}r jedermann erm{\"o}glichen und m{\"o}glicherweise unsere Arbeits- und Lebensformen tiefgreifend zu beeinflussen? Im Beitrag wird der Begriff der (Fertigungs-) Strategie „Rapid Manufacturing" n{\"a}her beleuchtet. Es wird diskutiert, welche Maßnahmen auf der technischen und der operative Ebene getroffen werden m{\"u}ssen, damit die generative Fertigungstechnik im Sinne dieser Strategie umgesetzt werden kann. Beispiele belegen, dass diese Entwicklung bereits begonnen hat und geben Anregungen f{\"u}r eine konstruktive Diskussion auf der RapidTech 2006.}, subject = {Rapid prototyping}, language = {de} } @article{Gebhardt2006, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Generative Manufacturing of Ceramic Parts "Vision Rapid Prototyping"}, year = {2006}, abstract = {Table of Contents Introduction 1. Generative Manufacturing Processes 2. Classification of Generative Manufacturing Processes 3. Application of Generative Processes on the Fabrication of Ceramic Parts 3.1 Extrusion 3.2 3D-Printing 3.3 Sintering - Laser Sintering 3.4 Layer-Laminate Processes 3.5 Stereolithography (sometimes written: Stereo Lithography) 4. Layer Milling 5. Conclusion - Vision}, subject = {Rapid prototyping}, language = {en} } @article{Gebhardt2004, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Grundlagen des Rapid Prototyping: Eine Kurzdarstellung der Rapid Prototyping Verfahren}, year = {2004}, abstract = {Generative Verfahren sind seit etwa 1987 in den USA und seit etwa 1990 in Europa und Deutschland in Form von Rapid Prototyping Verfahren bekannt und haben sich in dieser Zeit von eher als exotisch anzusehenden Modellbauverfahren zu effizienten Werkzeugen f{\"u}r die Beschleunigung der Produktentstehung gewandelt. Mit der Weiterentwicklung der Verfahren und insbesondere der Materialien wird mehr und mehr das Feld der direkten Anwendung der Rapid Technologie zur Fertigung erschlossen. Rapid Technologien werden daher zum Schl{\"u}ssel f{\"u}r neue Konstruktionssystematiken und Fertigungsstrategien.}, subject = {Rapid prototyping}, language = {de} } @article{FateriGebhardt2015, author = {Fateri, Miranda and Gebhardt, Andreas}, title = {Additive manufactured mechanical disentanglement lock}, series = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, volume = {12}, journal = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, address = {Aachen}, issn = {1614-0923}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0009-2-42147}, year = {2015}, language = {en} } @article{KesslerBalcGebhardtetal.2015, author = {Kessler, Julia and Balc, Nicolae and Gebhardt, Andreas and Abbas, Karim}, title = {Basic Research on Lattice Structures Focused on the Tensile Strength}, series = {Applied Mechanics and Materials}, volume = {Vol. 808}, journal = {Applied Mechanics and Materials}, publisher = {Trans Tech Publications}, address = {B{\"a}ch}, issn = {1662-7482}, doi = {10.4028/www.scientific.net/AMM.808.193}, pages = {193 -- 198}, year = {2015}, language = {en} } @article{Gebhardt2015, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {3D-Druck ist {\"u}berall. Modische Accessoires, Kleidung, Medikamente, Nahrungsmittel, Autos, H{\"a}user, Waffen, B{\"u}sten, Musikinstrumente - alles geht}, series = {Kunststoffe}, volume = {105}, journal = {Kunststoffe}, number = {10}, publisher = {Hanser}, address = {M{\"u}nchen}, issn = {0023-5563}, pages = {62 -- 70}, year = {2015}, language = {de} } @article{RieperGebhardtStucker2016, author = {Rieper, Harald and Gebhardt, Andreas and Stucker, Brent}, title = {Selective Laser Melting of the Eutectic Silver-Copper Alloy Ag 28 wt \% Cu}, series = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, volume = {13}, journal = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, issn = {1614-0923}, url = {http://nbn-resolving.de/nbn:de:0009-2-44141}, year = {2016}, abstract = {The aim of this work was to perform a detailed investigation of the use of Selective Laser Melting (SLM) technology to process eutectic silver-copper alloy Ag 28 wt. \% Cu (also called AgCu28). The processing occurred with a Realizer SLM 50 desktop machine. The powder analysis (SEM-topography, EDX, particle distribution) was reported as well as the absorption rates for the near-infrared (NIR) spectrum. Microscope imaging showed the surface topography of the manufactured parts. Furthermore, microsections were conducted for the analysis of porosity. The Design of Experiments approach used the response surface method in order to model the statistical relationship between laser power, spot distance and pulse time.}, language = {en} } @article{KunkelGebhardtMpofuetal.2018, author = {Kunkel, Maximilian Hugo and Gebhardt, Andreas and Mpofu, Khumbaulani and Kallweit, Stephan}, title = {Statistical assessment of mechanical properties of selective laser melted specimens of stainless steel}, series = {The International Journal of Advanced Manufacturing Technology}, volume = {98}, journal = {The International Journal of Advanced Manufacturing Technology}, number = {5-8}, publisher = {Springer}, address = {London}, issn = {0268-3768}, doi = {10.1007/s00170-018-2040-8}, pages = {1409 -- 1431}, year = {2018}, abstract = {The rail business is challenged by long product life cycles and a broad spectrum of assembly groups and single parts. When spare part obsolescence occurs, quick solutions are needed. A reproduction of obsolete parts is often connected to long waiting times and minimum lot quantities that need to be purchased and stored. Spare part storage is therefore challenged by growing stocks, bound capital and issues of part ageing. A possible solution could be a virtual storage of spare parts which will be 3D printed through additive manufacturing technologies in case of sudden demand. As mechanical properties of additive manufactured parts are neither guaranteed by machine manufacturers nor by service providers, the utilization of this relatively young technology is impeded and research is required to address these issues. This paper presents an examination of mechanical properties of specimens manufactured from stainless steel through the selective laser melting (SLM) process. The specimens were produced in multiple batches. This paper interrogates the question if the test results follow a normal distribution pattern and if mechanical property predictions can be made. The results will be put opposite existing threshold values provided as the industrial standard. Furthermore, probability predictions will be made in order to examine the potential of the SLM process to maintain state-of-the-art mechanical property requirements.}, language = {en} } @article{ZieburaBremenSchleifenbaumetal.2018, author = {Ziebura, Dawid and Bremen, Sebastian and Schleifenbaum, Johannes Henrich and Gebhardt, Andreas}, title = {Machbarkeitsstudie zur Verarbeitung von nicht rostendem Stahl 1.4404 unter Verwendung einer Diodenlaser-basierten LPBF-Maschine mit kartesischem Achssystem}, series = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, volume = {15}, journal = {RTejournal - Forum f{\"u}r Rapid Technologie}, issn = {1614-0923}, year = {2018}, language = {de} } @article{BucurLazarescuPopetal.2019, author = {Bucur, Alexandru and Lazarescu, Lucian and Pop, Grigore Marian and Achimas, Gheorghe and Gebhardt, Andreas}, title = {Tribological performance of biodegradable lubricants under different surface roughness of tools}, series = {Academic Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {17}, journal = {Academic Journal of Manufacturing Engineering}, number = {1}, issn = {1583-7904}, pages = {172 -- 178}, year = {2019}, language = {en} } @article{KunkelGebhardtMpofuetal.2019, author = {Kunkel, Maximilian Hugo and Gebhardt, Andreas and Mpofu, Khumbulani and Kallweit, Stephan}, title = {Quality assurance in metal powder bed fusion via deep-learning-based image classification}, series = {Rapid Prototyping Journal}, volume = {26}, journal = {Rapid Prototyping Journal}, number = {2}, issn = {1355-2546}, doi = {10.1108/RPJ-03-2019-0066}, pages = {259 -- 266}, year = {2019}, language = {en} } @article{SchwarzGebhardtSchleseretal.2019, author = {Schwarz, Alexander and Gebhardt, Andreas and Schleser, Markus and Popoola, Patricia}, title = {New Welding Joint Geometries Manufactured by Powder Bed Fusion from 316L}, series = {Materials Performance and Characterization 8}, journal = {Materials Performance and Characterization 8}, number = {in press}, issn = {2379-1365}, doi = {10.1520/MPC20180096}, year = {2019}, language = {en} } @article{CosmaKesslerGebhardtetal.2020, author = {Cosma, Cosmin and Kessler, Julia and Gebhardt, Andreas and Campbell, Ian and Balc, Nicolae}, title = {Improving the Mechanical Strength of Dental Applications and Lattice Structures SLM Processed}, series = {Materials}, volume = {13}, journal = {Materials}, number = {4}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1996-1944}, doi = {10.3390/ma13040905}, pages = {1 -- 18}, year = {2020}, abstract = {To manufacture custom medical parts or scaffolds with reduced defects and high mechanical characteristics, new research on optimizing the selective laser melting (SLM) parameters are needed. In this work, a biocompatible powder, 316L stainless steel, is characterized to understand the particle size, distribution, shape and flowability. Examination revealed that the 316L particles are smooth, nearly spherical, their mean diameter is 39.09 μm and just 10\% of them hold a diameter less than 21.18 μm. SLM parameters under consideration include laser power up to 200 W, 250-1500 mm/s scanning speed, 80 μm hatch spacing, 35 μm layer thickness and a preheated platform. The effect of these on processability is evaluated. More than 100 samples are SLM-manufactured with different process parameters. The tensile results show that is possible to raise the ultimate tensile strength up to 840 MPa, adapting the SLM parameters for a stable processability, avoiding the technological defects caused by residual stress. Correlating with other recent studies on SLM technology, the tensile strength is 20\% improved. To validate the SLM parameters and conditions established, complex bioengineering applications such as dental bridges and macro-porous grafts are SLM-processed, demonstrating the potential to manufacture medical products with increased mechanical resistance made of 316L.}, language = {en} }