TY - CHAP A1 - Weiss, Christian A1 - Heslenfeld, Jonas A1 - Saewe, Jasmin Kathrin A1 - Bremen, Sebastian A1 - Häfner, Constantin Leon T1 - Investigation on the influence of powder humidity in Laser Powder Bed Fusion (LPBF) T2 - Procedia CIRP N2 - In the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) process, parts are built out of metal powder material by exposure of a laser beam. During handling operations of the powder material, several influencing factors can affect the properties of the powder material and therefore directly influence the processability during manufacturing. Contamination by moisture due to handling operations is one of the most critical aspects of powder quality. In order to investigate the influences of powder humidity on LPBF processing, four materials (AlSi10Mg, Ti6Al4V, 316L and IN718) are chosen for this study. The powder material is artificially humidified, subsequently characterized, manufactured into cubic samples in a miniaturized process chamber and analyzed for their relative density. The results indicate that the processability and reproducibility of parts made of AlSi10Mg and Ti6Al4V are susceptible to humidity, while IN718 and 316L are barely influenced. KW - LPBF KW - Additive Manufacturing KW - Powder Material KW - Humidity Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2022.08.102 SN - 2212-8271 N1 - Teil der Sonderausgabe: 12th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2022] VL - 111 SP - 115 EP - 120 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Fateri, Miranda A1 - Gebhardt, Andreas T1 - Introduction to Additive Manufacturing T2 - 3D Printing of Optical Components N2 - Additive manufacturing (AM) works by creating objects layer by layer in a manner similar to a 2D printer with the “printed” layers stacked on top of each other. The layer-wise manufacturing nature of AM enables fabrication of freeform geometries which cannot be fabricated using conventional manufacturing methods as a one part. Depending on how each layer is created and bonded to the adjacent layers, different AM methods have been developed. In this chapter, the basic terms, common materials, and different methods of AM are described, and their potential applications are discussed. KW - Additive manufacturing KW - 3D printing KW - Digital manufacturing KW - Rapid prototyping KW - Rapid manufacturing Y1 - 2020 SN - 978-3-030-58960-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-58960-8_1 SP - 1 EP - 22 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Chavez Bermudez, Victor Francisco A1 - Wollert, Jörg T1 - Gateway for Automation Controllers and Cloud based Voice Recognition Services T2 - KommA, 10. Jahreskolloquium Kommunikation in der Automation Y1 - 2019 SN - 978-3-944722-85-6 SP - 1 EP - 8 PB - Institut für Automation und Kommunikation CY - Magdeburg ER - TY - CHAP A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Hoetter, Jan-Steffen T1 - Rapid Tooling T2 - CIRP Encyclopedia of Production Engineering Y1 - 2019 SN - 978-3-662-53120-4 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-53120-4 SP - 39 EP - 52 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg ER - TY - CHAP A1 - Chavez Bermudez, Victor Francisco A1 - Wollert, Jörg T1 - Arduino based Framework for Rapid Application Development of a Generic IO-Link interface T2 - Kommunikation und Bildverarbeitung in der Automation N2 - The implementation of IO-Link in the automation industry has increased over the years. Its main advantage is it offers a digital point-to-point plugand-play interface for any type of device or application. This simplifies the communication between devices and increases productivity with its different features like self-parametrization and maintenance. However, its complete potential is not always used. The aim of this paper is to create an Arduino based framework for the development of generic IO-Link devices and increase its implementation for rapid prototyping. By generating the IO device description file (IODD) from a graphical user interface, and further customizable options for the device application, the end-user can intuitively develop generic IO-Link devices. The peculiarity of this framework relies on its simplicity and abstraction which allows to implement any sensor functionality and virtually connect any type of device to an IO-Link master. This work consists of the general overview of the framework, the technical background of its development and a proof of concept which demonstrates the workflow for its implementation. Y1 - 2020 SN - 978-3-662-59895-5 SN - 978-3-662-59894-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-59895-5_2 N1 - Teil der Buchserie "Technologien für die intelligente Automation" (TIA,volume 12) SP - 21 EP - 33 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Gröninger, Marc A1 - Braun, Sebastian A1 - Wollert, Jörg T1 - AR Arbeitsplätze: Für hochflexible und skalierbare Produktionsumgebungen JF - atp Magazin N2 - Trotz fortschreitender Automatisierung bleiben manuelle Tätigkeiten ein wichtiger Baustein der Fertigung kundenindividueller Produkte. Um die Mitarbeiter(innen) zu unterstützen und um eine effiziente Arbeit zu ermöglichen, werden zunehmend auf Augmented Reality (AR) basierende Systeme eingesetzt. Die vorgestellte Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung ganzheitlicher AR-Arbeitsplätze für den Einsatz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Das entwickelte AR- Handarbeitskonzept beinhaltet eine Just-in-time-Darstellung der Arbeitsaufgaben auf Werkstücken mit automatisierter Fertigungskontrolle. Als Reaktion auf kurze Produktlebenszyklen und hohe Produktvielfalten sind alle Komponenten auf maximale Flexibilität ausgelegt. Ein Umrüsten auf neue Produkte kann innerhalb von Minuten erfolgen. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.17560/atp.v62i10.2495 SN - 2364-3137 VL - 62 IS - 10 PB - Vulkan-Verlag CY - Essen ER - TY - CHAP A1 - Kasch, Susanne A1 - Schmidt, Thomas A1 - Eichler, Fabian A1 - Thurn, Laura A1 - Jahn, Simon A1 - Bremen, Sebastian T1 - Solution approaches and process concepts for powder bed-based melting of glass T2 - Industrializing Additive Manufacturing. Proceedings of AMPA2020 N2 - In the study, the process chain of additive manufacturing by means of powder bed fusion will be presented based on the material glass. In order to reliably process components additively, new concepts with different solutions were developed and investigated. Compared to established metallic materials, the properties of glass materials differ significantly. Therefore, the process control was adapted to the material glass in the investigations. With extensive parameter studies based on various glass powders such as borosilicate glass and quartz glass, scientifically proven results on powder bed fusion of glass are presented. Based on the determination of the particle properties with different methods, extensive investigations are made regarding the melting behavior of glass by means of laser beams. Furthermore, the experimental setup was steadily expanded. In addition to the integration of coaxial temperature measurement and regulation, preheating of the building platform is of major importance. This offers the possibility to perform 3D printing at the transformation temperatures of the glass materials. To improve the component’s properties, the influence of a subsequent heat treatment was also investigated. The experience gained was incorporated into a new experimental system, which allows a much better exploration of the 3D printing of glass. Currently, studies are being conducted to improve surface texture, building accuracy, and geometrical capabilities using three-dimensional specimen. The contribution shows the development of research in the field of 3D printing of glass, gives an insight into the machine and process engineering as well as an outlook on the possibilities and applications. KW - Glass powder KW - Laser processing KW - Additive manufacturing KW - Melting KW - L-PBF Y1 - 2020 SN - 978-3-030-54333-4 (Print) SN - 978-3-030-54334-1 (Online) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-54334-1_7 N1 - International Conference on Additive Manufacturing in Products and Applications. 01.-03. September 2020. Zurich, Switzerland SP - 82 EP - 95 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Kasch, Susanne A1 - Schmidt, Thomas A1 - Jahn, Simon A1 - Eichler, Fabian A1 - Thurn, Laura A1 - Bremen, Sebastian T1 - Lösungsansätze und Verfahrenskonzepte zum Laserstrahlschmelzen von Glas JF - Schweissen und Schneiden Y1 - 2021 SN - 0036-7184 VL - 73 IS - Heft 1-2 SP - 32 EP - 39 PB - DVS Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - THES A1 - Nordmann, Alexander T1 - Prozessüberwachung beim Werkzeugschleifen von WC-Co Hartmetallschaftfräsern Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vu, Tuan Dat T1 - Objekterkennung und Schienenerkennung in der Schienenfahrzeugtechnik Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Pfeiffer, Johann A1 - Balc, N. A1 - Gebhardt, Andreas T1 - Studie zur Untersuchung der Auswirkung von Fräsbahnstrategien auf die Oberflächenqualität von mittels SLM gefertigten Metallteilen T2 - Tagungsband 21. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz N2 - Für die Herstellung von metallischen Bauteilen wird in der heutigen Zeit eine Vielzahl von Verfahren auf dem Markt angeboten. Dabei stehen die additiven im Wettbewerb zu den konventionellen Verfahren. Die erreichbaren Oberflächenqualitäten der additiven sind nicht mit denen spanender Verfahren vergleichbar. Für diesen Beitrag wurde analysiert, ob sich ein mittels Selektivem Laserschmelzen (SLM) additiv hergestellter Edelstahl hinsichtlich seiner Oberflächenqualität nach der Zerspanung von einem umgeformten konventionell hergestellten Edelstahl gleicher Sorte unterscheidet. Y1 - 2021 SN - 978-3-932886-36-2 N1 - 21. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz, Ernst-Abbe-Hochschule Jena 26. und 27. Mai 2021 SP - 99 EP - 102 PB - Verlag Ernst-Abbe-Hochschule Jena CY - Jena ER - TY - JOUR A1 - Engemann, Heiko A1 - Cönen, Patrick A1 - Dawar, Harshal A1 - Du, Shengzhi A1 - Kallweit, Stephan T1 - A robot-assisted large-scale inspection of wind turbine blades in manufacturing using an autonomous mobile manipulator JF - Applied Sciences N2 - Wind energy represents the dominant share of renewable energies. The rotor blades of a wind turbine are typically made from composite material, which withstands high forces during rotation. The huge dimensions of the rotor blades complicate the inspection processes in manufacturing. The automation of inspection processes has a great potential to increase the overall productivity and to create a consistent reliable database for each individual rotor blade. The focus of this paper is set on the process of rotor blade inspection automation by utilizing an autonomous mobile manipulator. The main innovations include a novel path planning strategy for zone-based navigation, which enables an intuitive right-hand or left-hand driving behavior in a shared human–robot workspace. In addition, we introduce a new method for surface orthogonal motion planning in connection with large-scale structures. An overall execution strategy controls the navigation and manipulation processes of the long-running inspection task. The implemented concepts are evaluated in simulation and applied in a real-use case including the tip of a rotor blade form. KW - mobile manipulation KW - large-scale inspection KW - wind turbine production KW - autonomous navigation KW - surface-orthogonal path planning Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/app11199271 SN - 2076-3417 N1 - Belongs to the Special Issue "Advances in Industrial Robotics and Intelligent Systems" VL - 11 IS - 19 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Fiedler, Gerda A1 - Gottschlich-Müller, Birgit A1 - Melcher, Karin ED - Liu-Henke, Xiaobo ED - Durak, Umut T1 - Online-Prüfungen mit STACK Aufgaben T2 - Tagungsband ASIM Workshop STS/GMMS/EDU 2021 N2 - Wir stellen hier exemplarisch STACK Aufgaben vor, die frei von der Problematik sind, welche sich durch diverse Kommunikationswege und (webbasierte) Computer Algebra Systeme (CAS) ergibt. Daher sind sie insbesondere für eine Open-Book Online Prüfung geeignet, da eine faire Prüfungssituation gewährleistet werden kann. Y1 - 2021 SN - 978-3-901608-69-8 U6 - http://dx.doi.org/10.11128/arep.45 N1 - Virtueller Workshop, ASIM STS/GMMS & EDU 2021, 11.-12. März 2021 PB - ARGESIM Verlag CY - Wien ER - TY - THES A1 - Keller, Simon Mark T1 - Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS N2 - Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zurückgesetzt. Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, können eingesetzt werden, um physische, im Gleisbett montierte Balisen zu ersetzen. Durch den Einsatz von virtuellen Balisen soll der Infrastrukturausbau von ETCS vorangetrieben werden, indem sie als virtuelle Komponente auf Schienenfahrzeugen eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung beantwortet, ob eine bordautonome Zugortung mittels virtuellen Balisen in einem ausgewählten Szenario mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist? Das Szenario besteht aus einem Schienenfahrzeug, welches mit dem Zugsicherungssystem ETCS Level 2 auf einer eingleisigen Nebenstrecke betreiben wird. Hierzu werden zunächst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erläutert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabschätzung eingeführt. Aufbauend auf diesen Grundlagen wird der CSM Prozess angewandt und dabei eine Systemdefinition mit den Schnittstellen des Systems zur Umwelt erstellt. Mit der Hazop-Methode werden die Gefährdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gefährdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gefährdungen nochmals betrachtet. Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgewählten Szenario, unter der Verwendung der CSM-Prozesse und der industriell anerkannten Methoden Hazop und FMEA, die Integration der Board-autonomen-Ortung mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Engemann, Heiko A1 - Badri, Sriram A1 - Wenning, Marius A1 - Kallweit, Stephan T1 - Implementation of an Autonomous Tool Trolley in a Production Line T2 - Advances in Service and Industrial Robotics. RAAD 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 980 Y1 - 2019 SN - 978-3-030-19648-6 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-19648-6_14 SP - 117 EP - 125 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Schwarz, Alexander A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Schleser, Markus A1 - Popoola, Patricia T1 - New Welding Joint Geometries Manufactured by Powder Bed Fusion from 316L JF - Materials Performance and Characterization 8 Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1520/MPC20180096 SN - 2379-1365 IS - in press ER - TY - JOUR A1 - Cosma, Cosmin A1 - Kessler, Julia A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Campbell, Ian A1 - Balc, Nicolae T1 - Improving the Mechanical Strength of Dental Applications and Lattice Structures SLM Processed JF - Materials N2 - 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. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/ma13040905 SN - 1996-1944 VL - 13 IS - 4 SP - 1 EP - 18 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Wollert, Jörg T1 - Generische IoT Adapter für semantische Maschinenschnittstellen T2 - Internet of Things – vom Sensor bis zur Cloud Y1 - 2018 SP - 1 EP - 5 ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Lai, Chow Yin A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Wollert, Jörg T1 - Integration von VR und AR in Produktlebenszyklen - Eine Übersicht über die Nutzung virtueller Technologien im industriellen Umfeld T2 - Automation 2019 Y1 - 2019 N1 - Project Industrie 4.0 Model Factory at FH Aachen SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Lai, Chow Yin A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Wollert, Jörg T1 - Generic integration of VR and AR in product lifecycles based on CAD models T2 - Proceedings of The 23rd World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics: WMSCI 2019 Y1 - 2019 ER -