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Härten von Kurbelwellen
(1989)
Materialfrage führt häufig zu Trugschlüssen. Wunsch und Wirklichkeit im Rapid Prototyping - Teil 2
(2000)
Rapid Prototyping and PIV
(2001)
Laserwelding with fillerwire
(2001)
Rapid Prototyping
(2003)
Rapid Prototyping
(2004)
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 für 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 Schlüssel für neue Konstruktionssystematiken und Fertigungsstrategien.
Physische Prototypen, also Anschauungs- und Funktionsmodelle nach den generativen oder Rapid Prototyping (RP) Verfahren haben sich in diesem Zusammenhang vor allem als Hilfsmittel zur effektiven Kommunikation und zur Evaluierung von Produkteigenschaften einen festen Platz in der Produktentstehung erworben. Die positiven Effekte der etablierten RP Verfahren sind unumstritten. Einfachere, schnellere und wirtschaftlichere Maschinen (Prototyper, Fabrikator), vor allem auch für die Büroumgebung, geben neue Impulse im Sinne der Optimierung der heutigen Verfahren. Eine neue Dimension verspricht die Option „Farbe“ der bisher fast ausschließlich monochromen Modelle. Ist Farbe nur „nice to have“ oder welchen Effekt haben farbige Modelle als Werkzeug von Konstrukteuren und Produktenwicklern? Welche Perspektiven bietet „Farbe“ darüber hinaus?
Prinzip und Geschichte der Regelungstechnik; technische Steuerungen und Regelungen; Definition und Stellung innerhalb der Automatisierungstechnik. Elementare Übertragungsglieder, Streckentypen, typische Regler (unstetige Regler, stetige Regler), Reglerentwurf (einfache Verfahren, einschließlich Faustformelverfahren). Stabilitätsanalyse von Regelkreisen (einfache Verfahren, ohne Herleitung der Beweise)
Digitale Regelungstechnik
(2005)
Fuzzy Regelung
(2005)
Überblick Fuzzy-Regler, Fuzzy Sets (Scharfe Mengen, Fuzzy Sets, Formen (stückweise linear, gaußförmig, glockenförmig), Eigenschaften (Gleichheit, Teilmenge)), Fuzzy Operatoren (NICHT, UND, ODER) Fuzzyfizierung Inferenzen (Verarbeitungsvorschrift, Ermittlung der aktiven Regeln, Ermittlung der Fuzzy Mengen, Überlagerung) Defuzzyfizierung (Mean-of-Maximum, Center-of-Gravity, Largest-of-Maximum, Smallest-of-Maximum, Center-of-Singletons) Entwurf, Beispiel, Fuzzy Tools, Internet, Literatur
Theoretische Grundlagen, Grundlagen der Materialbearbeitung mit Laserstrahlung, Aufbau und Funktion von Laser-Bearbeitungsanlagen, Laserstrahl-Schneiden, Laserstrahl-Schweißen, Laserstrahl-Bohren, Beschriften und Markieren mit dem Laser, Oberflächenveredeln mit dem Laser, Lasersicherheit, Umweltschutz
Lasermesstechnik 1
(2005)
Lasermesstechnik 2
(2005)
Grundlagen der Rapid Prototyping-Verfahren Industrielle Rapid Prototyping Verfahren: Stereolithographie (SL), Lasersintern (SLS), Schicht- (Laminat) Verfahren (LLM), Extrusions-Verfahren (FLM), 3D-Printing (3DP) Abformverfahren und Folgeprozesse: Vakuumgießen, Gießharz-Werkzeuge, Vorserienwerkzeuge aus Aluminium
Rapid Prototyping Technology: Types of models, rapid prototyping processes, prototyper Fundamentals of rapid prototyping Industrial rapid prototyping technology: Stereolithography, (Selective) laser sintering ((S)LS), Layer laminate manufacturing (LLM), Fused layer modeling (FLM), Three dimensional printing (3DP)
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 läuft auf Hochtouren, kann aber bisher aber erst vereinzelt Erfolge vorweisen. Dabei wären es gerade die Metallbauteile, die ausgestattet mit den besonderen Merkmalen generativ gefertigter Werkstücke, in vielen Branchen einen deutlichen Entwicklungsschub auslösen könnten. Für den potenziellen Anwender ist dabei besonders verwirrend, dass die unterschiedlichsten Ansätze nebeneinander verfolgt werden. Im Folgenden soll daher der Versuche unternommen werden, dieses weite Feld systematisiert darzustellen und Möglichkeiten und Trends zu erläutern.
Die Berechnung der Durchströmung von Bauteilen ist gegenüber derjenigen von umströmten Bauteilen deutlich im Hintertreffen. Das liegt vor allem an der fehlenden Verfügbarkeit geeigneter optisch transparenter Modellkanäle für die experimentelle Analyse. Der Beitrag stellt ein Verfahren zur Herstellung transparenter durchströmter Geometrien auf der Basis generativ gefertigter Urmodelle vor. Damit können beliebig komplexe Innenströmungen optisch analysiert werden. Anhand von zwei Beispielen aus der Medizin, der Modellierung der oberen Atemwege und des Bronchialbaums, wird das Verfahren vorgeführt. 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 für die Analyse und Berechnung komplexer Innenströmungen und trägt somit zur Verbesserung zahlreicher technischer Anwendungen bei.
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 Realität geworden. Ein Anwendungs-Szenario wurde gleich mitgeliefert. Diese Technologie würde es möglich machen, die gesamte Ersatzteilversorgung der Amerikanischen Pazifikflotte mittels ein paar dieser Maschinen, umfangreicher Datenstätze und genügend Rohmaterial vor Ort auf einem Flugzeugträger direkt nach Bedarf zu fertigen. Diese Vorstellung definierte schon damals die direkte digitale Fertigung, das Rapid Manufacturing. In der Realität 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 verfügbar, weil zu Ihrer Herstellung keine Werkzeuge benötigt 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, höhere 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 gewünschte Spezifikation erreicht? Was muss passieren, damit aus dem Phänomen 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 für jedermann ermöglichen und möglicherweise unsere Arbeits- und Lebensformen tiefgreifend zu beeinflussen? Im Beitrag wird der Begriff der (Fertigungs-) Strategie „Rapid Manufacturing“ näher beleuchtet. Es wird diskutiert, welche Maßnahmen auf der technischen und der operative Ebene getroffen werden müssen, damit die generative Fertigungstechnik im Sinne dieser Strategie umgesetzt werden kann. Beispiele belegen, dass diese Entwicklung bereits begonnen hat und geben Anregungen für eine konstruktive Diskussion auf der RapidTech 2006.
Table of contents 1. Introduction 2. Multi-level Technology Transfer Infrastructure 2.1 Level 1: University Education – Encourage the Idea of becoming an Entrepreneur 2.2 Level 2: Post Graduate Education – Improve your skills and focus it on a product family. 2.3 Level 3: Birth of a Company – Focus your skills on a product and a market segment. 2.4 Level 4: Ready to stand alone – Set up your own business 2.5 Level 5: Grow to be Strong – Develop your business 2.6 Level 6: Competitive and independent – Stay innovative. 3. Samples 3.1 Sample 1: Laser Processing and Consulting Centre, LBBZ 3.2 Sample 2: Prototyping Centre, CP 4. Funding - Waste money or even lost Money? 5. Conclusion
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
Generative Fertigungsverfahren : Rapid Prototyping - Rapid Tooling - Rapid Manufacturing . 3. Aufl.
(2007)
Understanding Additive Manufacturing : Rapid Prototyping - Rapid Tooling - Rapid Manufacturing
(2011)
Selective laser melting of metals: desktop machines open up new chances even for small companies
(2012)
Additive Manufacturing durch Aufschmelzen von Metallpulvern hat sich auf breiter Front als Herstellverfahren, auch für Endprodukte, etabliert. Besonders für die Variante des Selective Laser Melting (SLM) sind Anwendungen in der Zahntechnik bereits weit verbreitet und der Einsatz in sensitiven Branchen wie der Luftfahrt ist in greifbare Nähe gerückt. Deshalb werden auch vermehrt Anstrengungen unternommen, um bisher nicht verarbeitete Materialien zu qualifizieren. Dies sind vorzugsweise Nicht-Eisen- und Edelmetalle, die sowohl eine sehr hohe Reflektivität als auch eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen – beides Eigenschaften, die die Beherrschung des Laser-Schmelzprozesses erschweren und nur kleine Prozessfenster zulassen. Die Arbeitsgruppe SLM des Lehr- und Forschungsgebietes Hochleistungsverfahren der Fertigungstechnik hat sich unter der Randbedingung einer kleinen und mit geringer Laserleistung ausgestatteten SLM Maschine der Aufgabe gewidmet und am Beispiel von Silber die Parameterfelder für Einzelspuren und wenig komplexe Geometrien systematisch untersucht. Die Arbeiten wurden von FEM Simulationen begleitet und durch metallographische Untersuchungen verifiziert. Die Ergebnisse bilden die Grundlage zur schnellen Parameterfindung bei komplexen Geometrien und bei Veränderungen der Zusammensetzung, wie sie bei zukünftigen Legierungen zu erwarten sind. Die Ergebnisse werden exemplarisch auf unterschiedliche Geometrien angewandt und entsprechende Bauteile gezeigt.
Experimental investigation of selective laser melting of lunar regolith for in-situ applications
(2013)
An increasing amount of popular articles focus on making models and sculptures by 3D Printing thus making more and more even private users aware of this technology. Unfortunately they mostly draw an incomplete picture of how our daily life will be influenced by this new technology. Often this is caused by a very technical point of view based on not very representative examples. This article focuses on the peoples needs as they have been structured by the so-called Maslow pyramid. Doing so, it underlines that 3D Printing (called Additive Manufacturing or Rapid Prototyping as well) already touches all aspects of life and is about to revolutionize most of them.
Selective Laser Melting (SLM) is one of the Additive Manufacturing (AM) technologies applicable for producing complex geometries which are typically expensive or difficult to fabricate using conventional methods. This process has been extensively investigated experimentally for various metals and the fabrication process parameters have been established for different applications; however, fabricating 3D glass objects using SLM technology has remained a challenge so far although it could have many applications. This paper presents a summery on various experimental evaluations of a material database incorporating the build parameters of glass powder using the SLM process for jewelry applications.
