Verfahren und Maschine zur individualisierten Produktion mit High Power Selective Laser Melting:
Gespeichert in:
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2012
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Schriftenreihe: | Berichte aus der Lasertechnik
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Schlagworte: | |
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INHALT
1 EINLEITUNG
2 STAND DER TECHNIK UND FORSCHUNG
2.1 RAPID MANUFACTURING (RM) IN DER INDIVIDUALISIERTEN PRODUKTION 2.1.1
GENERATIVE VERFAHREN DES RAPID MANUFACTURING 2.1.1.1 VERFAHRENSPRINZIP
DES SELECTIVE LASER MELTING (SLM)
2.1.1.2 WERKSTOFFE UND ENTWICKLUNGSTRENDS 2.1.1.3 KOMMERZIELL VERFUEGBARE
SLM-MASCHINENSYSTEME 2.1.2 KONVENTIONELLE VERFAHREN DES RAPID
MANUFACTURING 2.1.2.1 SPANENDE VERFAHREN 2.1.2.1.1 HIGH SPEED CUTTING
(HSC) 2.1.2.1.2 ELECTRO DISCHARGE MACHINING (EDM) 2.1.2.2 URFORMENDE
VERFAHREN 2.1.2.2.1 GIESSEN 2.1.2.2.2 METAL INJECTION MOULDING (MIM)
2.2 VERGLEICH DER LEISTUNGSPROFILE KONVENTIONELLER UND GENERATIVER
RM-VERFAHREN
3 HANDLUNGSBEDARF, ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE
4 VORUNTERSUCHUNG DER EINFLUSSGROESSEN AUF DIE PROZESSEFFIZIENZ DES HIGH
POWER SELECTIVE LASER MELTING (HP SLM)
4.1 SCHICHTDICKE UND SCANGESCHWINDIGKEIT 4.2 SPURABSTAND
4.3 ZWISCHENFAZIT
5 ENTWICKLUNG DER MASCHINENTECHNIK FUER DIE
INDIVIDUALISIERTE PRODUKTION MITTELS HIGH POWER SELECTIVE LASER MELTING
5.1 METHODIK UND VORGEHEN
5.2 IDENTIFIKATION UND PRAEZISIERUNG DER AUFGABENSTELLUNG 5.3 AUFSTELLUNG
DER ANFORDERUNGSLISTE
5.4 AUSLEGUNG DES ENERGIEMANAGEMENT-MODULS 5.4.1 LASERSYSTEM
5.4.2 SCANNERSYSTEM
5.4.3 OPTISCHES SYSTEM ZUM AUSGLEICH DER BILDFELDWOELBUNG 5.4.4
INTEGRATION IN DIE BESTEHENDE MASCHINENSTRUKTUR 5.5 SYNTHESE.VON
PRINZIPLOESUNGEN
5.6 BEWERTUNG DER PRINZIPLOESUNGEN
5.7 KONSTRUKTIVE AUSGESTALTUNG
5.8 TOLERANZANALYSE
1
3
3
3
6
7
1 0
13 13 13 13
14
14 15
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6 MASCHINENAUFBAU UND INBETRIEBNAHME 55
6.1 AUFBAU 55
6.2 INBETRIEBNAHME 5 8
7 VERSUCHSBESCHREIBUNG 61
7.1 PROZESSPARAMETER 61
7.2 PROBENPRAEPARATION UND VERSUCHSAUSWERTUNG 6 4
8 PROZESSENTWICKLUNG HIGH POWER SELECTIVE LASER MELTING 66
8.1 PROZESSENTWICKLUNG HUELLE 6 6
8.1.1 WERKSTOFFE NIEDRIGER WAERMELEITFAEHIGKEIT 6 7
8.1.2 WERKSTOFFE HOHER WAERMELEITFAEHIGKEIT 71
8.2 PROZESSENTWICKLUNG KERN 7 4
8.2.1 GRUNDLAGENUNTERSUCHUNGEN 75
8.2.1.1 EINZELSPUREN 75
8.2.1.2 EINZELSCHICHTEN 7 8
8.2.1.3 SCANVEKTORLAENGE 81
8.2.2 PROZESSFUEHRUNG ZUM AUFBAU MEHRSCHICHTIGER KOERPER 8 5
8.2.2.1 LASERLEISTUNG UND SCANGESCHWINDIGKEIT 85
8.2.2.2 SPURABSTAND 8 6
8.2.2.3 SCHICHTDICKE 8 9
8.3 PROZESSENTWICKLUNG HUELLE-KERN INTERFACE 9 3
8.3.1 EINFACHE PROBENGEOMETRIEN 9 3
8.3.1.1 SEITLICHE ANBINDUNG 9 3
8.3.1.2 B O D E N - U N D DECKFLAECHENANBINDUNG 104
8.3.2 KOMPLEXE BAUTEILGEOMETRIEN 110
8.3.2.1 NEIGUNGSWINKEL 111
8.3.2.2 KRUEMMUNGSRADIEN 116
8.3.3 REDUKTION DER HUELLBREITE 119
9 UNTERSUCHUNG UND BEWERTUNG DER
BAUTEILEIGENSCHAFTEN 125
9.1 GEFUEGE UND HAERTE 125
9.2 MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN 130
9.3 PROZESSEFFIZIENZ 137
10 TECHNOLOGISCHE ANWENDUNGSERPROBUNG - HERSTELLUNG KOMPLEXER
FUNKTIONSBAUTEILE 139
10.1 LUFTFAHRT 139
10.2 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 141
10.3 W E R K Z E U G - U N D FORMENBAU 143
11 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 146
12 LITERATURVERZEICHNIS 151
13 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 165
IMAGE 3
14 ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 172
15 ANHANG 176
15.1 KOMMERZIELLE SLM-MASCHINEN 176
15.2 MODELLTHEORETISCHE BETRACHTUNGEN 176
15.3 SPEZIFIKATION VERSCHIEDENER OPTIKKOMPONENTEN 177
15.4 VOLLSTAENDIGE ANFORDERUNGSLISTE 177
15.5 PRINZIPLOESUNGEN 180
15.6 BESTIMMUNG DER THEORETISCHEN LEISTUNGSDICHTEVERTEILUNG 183
15.7 BESTIMMUNG DER MAXIMALEN SCANGESCHWINDIGKEIT 185
15.8 NUTZWERTANALYSE 187
15.8.1 PAARWEISER VERGLEICH 187
15.8.2 VOLLSTAENDIGE NUTZWERTANALYSE DES ENERGIEMANAGEMENT- MODULS 188
15.9 RAYTRACING 188
15.10 TOLERANZANALYSE 189
15.11 SCHUTZGASFUEHRUNG 190
15.12 WAERMEBEHANDLUNG 192
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