3D-Druck - Additive Fertigungsverfahren: Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing
Gespeichert in:
Vorheriger Titel: | Berger, Uwe: Additive Fertigungsverfahren |
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Hauptverfasser: | , , |
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verlag Europa-Lehrmittel
2017
|
Ausgabe: | 2. Auflage |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Mit Bilder-CD |
Beschreibung: | 223 Seiten Illustrationen, Diagramme 1 CD-ROM (12 cm) |
ISBN: | 9783808550342 3808550341 |
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1 EINFUEHRUNG 7
1.1 ADDITIVE UND SUBTRAKTIVE FERTIGUNG 8
1.2 SYSTEMATIK DER ADDITIVEN
FERTIGUNGSVERFAHREN........................................10
1.2.1 GASFOERMIGER AUSGANGSZUSTAND
...................
11
1.2.2 FLUESSIGER AUSGANGSZUSTAND
.........................
13
1.2.3 FESTER AUSGANGSZUSTAND
...............................
14
1.2.3.1 DRAHTFOERMIGE MATERIALIEN
............................
15
1.2.3.2
LAMINATE........................................................15
1.2.3.3
PULVER............................................................15
1.2.4 STANDARDS......................................................18
1.3 STUETZSTRUKTUREN................................................20
1.3.1 SCHICHTBAUPRINZIPIEN.....................................21
1.3.2 STUETZSTRUKTURGESTALTUNG.................................22
1.4 POSTPROZESS
.....................................................
25
1.4.1 AUSPACKANLAGEN.............................................25
1.4.2 BAUTEILVEREDLUNG...........................................25
1.4.3 THERMISCHE NACHBEHANDLUNG
.......................
26
1.4.4 GEFAHREN IM POSTPROZESS
.............................
26
2 PROZESSKETTEN 27
2.1 RAPID PRODUCT DEVELOPMENT (RPD)
..............
27
2.2 M ODELLARTEN
......................................................
29
2.3 RAPID PROTOTYPING (RP)
...................................
31
2.4 RAPID TOOLING (RT)............................................34
2.4.1 DIREKTE HERSTELLUNG VON FORMEN UND
WERKZEUGEN
..................................................
34
2.4.2 INDIREKTE HERSTELLUNG VON FORMEN UND
WERKZEUGEN
..................................................
36
2.5 RAPID MANUFACTURING (R M ).............................39
3 POTENZIALE ADDITIVER FERTIGUNG (AM) 41
3.1 ENTWICKLUNGSGANG............................................41
3.2 MATERIALIEN
........................................................
42
3.2.1 KUNSTSTOFFE
....................................................
44
3.2.1.1 PHOTOPOLYMERISATION....................................48
3.2.1.2 LASER-SINTERN (L S )
........................................
50
3.2.1.3
EXTRUDIEREN....................................................51
3.2.1.4 PULVERDRUCK-POLYMERISATION
........................
52
3.2.2 M ETALLE
..........................................................
52
3.2.3 MINERALE
........................................................
55
3.3 ANWENDUNGSGEBIETE
.......................................
56
3.3.1 INTEGRALBAUTEILE.............................................58
3.3.2 MODE-DESIGN
................................................
60
3.3.3 ZERSTOERUNGSFREIE ARCHAEOLOGIE
.......................
61
3.3.4 A RCHITEKTUR
....................................................
63
3.3.5 BIO-MANUFACTURING.........................................64
3.3.5.1 DENTALTECHNIK................................................64
3.3.5.2 PROTHETIK UND HERSTELLUNG VON
CHIRURGISCHEN MODELLEN.................................66
3.3.5.3 HOERAKUSTIK
.....................................................
68
3.3.5.4 TISSUE ENGINEERING......................................69
3.3.6 PERSONAL-3D-PRINTER (DESKTOP-3D-PRINTER) .. 72
3.3.7 3D-MID
..........................................................
74
3.4 3D-DRUCK VON ELEKTRONIKKOMPONENTEN
___
74
4 PROZESSARTEN 78
4.1 3D-DRUCK
............................................................
78
4.1.1 ALLGEMEINES
..................................................
78
4.1.2 PULVERVERARBEITENDE SYSTEME
.......................
79
4.1.2.1 SYSTEMKOMPONENTEN
..................................
80
4.1.2.2 POSTPROCESSING..............................................81
4.1.2.3 PULVERAUFBEREITEN
..........................................
82
4.1.2.4
INFILTRIEREN......................................................83
4.1.2.5
PROZESSE........................................................84
4.1.2.6 BESONDERE VERFAHREN
....................................
86
4.1.3 DIREKTER MATERIALAUFTRAG
..............................
88
4.1.3.1 ALLGEMEINES..................................................88
4.1.3.2
ANLAGEN..........................................................88
4.1.3.3 MATERIALIEN UND VERFAHREN
..........................
89
4.1.3.4 STUETZKONSTRUKTE............................................90
4.1.3.5 ANFORDERUNGEN AN DIE DRUCKKOEPFE
..............
91
4.1.3.6 SCHICHTERZEUGUNG
........................................
92
4.1.3.7 POSTPROCESSING..............................................94
4.1.3.8 MULTI-JET MODELING (M J M )
..........................
94
4.1.3.9 3D-WAX-PRINTING............................................95
4.1.3.10 POLY-JET-MODELING (PJM)...............................97
4.2 SELEKTIVES LASERSINTERN (LS)
..........................
98
4.2.1 FUNKTIONSPRINZIP
............................................
98
4.2.2 LS-PROZESS
....................................................
99
4.2.2.1 TEILEVORBEREITUNG
........................................
100
4.2.2.2 A NFERTIGUNG................................................101
4.2.2.3 NACHBEARBEITUNG
........................................
102
4.2.3 LASER
...............................
102
4.2.4 LS-BAUMATERIALIEN.......................................103
4.2.5 ERZIELBARE GENAUIGKEIT
.................................
104
4.2.6 MASCHINEN-REALISIERUNGEN
.........................
104
4.2.7 ANWENDUNGSBEREICHE
.................................
105
4.3 SELEKTIVES MASKENSINTERN (SM S)................106
4.3.1 ALLGEMEINES.................................................106
4.3.2 VERFAHREN MIT DIREKTER BELICHTUNG
.............
107
4.3.3 VERFAHREN MIT ABBILDEOPTIK
.........................
108
4.3.4 MATERIALIEN UND BEISPIELE FUER TEILE
.............
109
4.4 ADDITIVER VERARBEITUNG VON METALLEN .... 110
4.4.1 PULVERSTRAHLBASIERTE VERFAHREN
...................
111
4.4.2 DRAHTBASIERTE VERFAHREN
.............................
111
4.4.3 PULVERBETTBASIERTE VERFAHREN
.....................
111
4.4.3.1 FUNKTIONSPRINZIP...........................................113
4.4.3.2 DER STRAHLSCHMELZPROZESS
...........................
113
4.4.3.3 TEILVORBEREITUNG
..........................................
114
4.4.3.4 A NFERTIGUNG.................................................114
4.4.3.5 STRAHLQUELLEN
..............................................
114
4.4.4 BAUMATERIALIEN.............................................115
4.4.5 ERZIELBARE GENAUIGKEITEN
...........................
115
4.4.6 MASCHINEN-REALISIERUNGEN
.........................
115
4.5 LAYER LAMINATED MANUFACTURING (LLM). . . 117
4.5.1 TRADITIONELLE SCHICHTBAUWEISEN
.................
117
4.5.2 AUTOMATISIERUNG.........................................118
4.5.3 MATERIALIEN...................................................119
4.5.4 LLM-VERFAHREN.............................................120
4.5.4.1 LAMINATED OJECT MODELING (LO M )
.............
120
4.5.4.2 PAPER LAMINATED TECHNOLOGY (PLT)
..........
122
4.5.4.3 MCOR-VERFAHREN...........................................123
4.5.4.4 PVC LAMINATED TECHNOLOGY
.......................
125
4.5.4.5 LAYER MILLING PROCESS (LMC)
.......................
126
4.B.4.6 AUTOMATISIERUNG MIT ROBOTER
....................
127
4.B.4.7 ULTRASONIC ADDITIVE MANUFACTURING
(UAM )
..........................................................
128
4.6 FUSED LAYER MODELING (F L M )........................129
4.6.1 FUNKTIONSPRINZIP...........................................129
4.6.2 FLM-PROZESS.................................................130
4.6.2.1 TEILEVORBEREITUNG........................................130
4.6.2.2 A NFERTIGUNG
...............................................
132
4.6.2.3 NACHBEARBEITUNG..........................................132
4.6.3 EXTRUSIONSKOEPFE...........................................132
4.6.4 BAUMATERIALIEN.............................................132
4.6.5 ERZIELBARE GENAUIGKEIT
.................................
134
4.6.6 MASCHINEN-REALISIERUNGEN
.........................
134
4.6.7 ANWENDUNGSBEREICHE UND
FOLGEPROZESSE.............................................135
4.7 STEREOLITHOGRAPHIE (STL)
...............................
136
4.7.1 FUNKTIONSPRINZIP...........................................136
4.7.2 STEREOLITHOGRAPHIE-PROZESS
.........................
136
4.7.2.1 TEILEVORBEREITUNG........................................137
4.7.2.2 A NFERTIGUNG................................................138
4.7.2.3 NACHBEARBEITUNG
........................................
139
4.7.3 LASER
............................................................
139
4.7.4 STL-BAUMATERIALIEN.....................................140
4.7.5 ERZIELBARE GENAUIGKEIT
.................................
141
4.7.6 MASCHINEN-REALISIERUNGEN
.........................
141
4.7.7 ANWENDUNGSBEREICHE UND
FOLGEPROZESSE.............................................142
4.8 FLAECHIGE UV-BELICHTUNGSVERFAHREN
...............
144
4.8.1 ALLGEMEINES.................................................144
4.8.2 BELICHTUNGSTECHNOLOGIE
...............................
146
4.8.2.1 SELEKTIV FLAECHIGE BELICHTUNG
......................
147
4.8.2.2 BELICHTUNG MIT D LP
....................................
147
4.5.2.3 BELICHTUNG MIT MIKROSHUTTER
.......................
148
4.8.3 BAUPROZESSE.................................................149
4.8.3.1 SOLID GROUND CURING
..................................
149
4.5.3.2 STATIONAERE BELICHTUNG VON OBEN
.................
149
4.5.3.3 STATIONAERE BELICHTUNG VON UNTEN
...............
149
4.5.3.4 BEWEGTE BELICHTUNG.....................................151
5 AUFBAU DER AM-ANLAGEN 152
5.1 ALLGEMEINES ZUR KONSTRUKTION.....................152
5.1.1 Z-ACHSE
........................................................
154
5.1.1.1 Z-ACHSE IN KONVENTIONELLEN SYSTEMEN.. . . 154
5.1.1.2 KASTENLOSES BAUEN
......................................
156
5.1.1.3 CONTINUOUS 3D-PRINTING
..............................
157
5.1.1.4 PARALLELKINEMATIK
........................................
158
5.1.1.5 PORTALANLAGEN - GONTOUR CRAFTING
...............
159
5.1.1.6 5-ACHSSYSTEME
............................................
159
5.1.2 PROZESSKAMMER...........................................160
5.1.3 MASCHINENGESTELLE.......................................160
5.2 AUFBAU PULVERVERARBEITENDER SYSTEME. . . 161
5.2.1 BESCHICHTUNGSSYSTEME
...............................
161
5.2.2 PULVERZUFUEHRUNG...........................................162
5.2.3 MATERIALBEVORRATUNG...................................163
5.2.4 FORMBEHAELTER...............................................163
5.3 AUFBAU FLUESSIGKEITSVERARBEITENDER
SYSTEM E
..........................................................
164
5.4 AUFBAU LAMINIERENDER SYSTEM E
..................
166
5.4.1 MATERIALVERSORGUNG.....................................166
5.4.2 KONTURSCHNEIDEN.........................................166
5.4.3 SCHICHTVERBINDEN.........................................167
5.5 DRUCKKOPFSYSTEME..........................................168
5.5.1 ALLGEMEINES
................................................
168
5.5.2 DRUCKVERFAHREN
............................................
169
5.5.3 AUFLOESUNG, GENAUIGKEIT UND FREQUENZ . . . 173
5.5.4 AUFBAU DES DRUCKSYSTEMS
...........................
175
5.5.5 SONDERFORMEN.............................................176
5.6 LASERBASIERTE AM-SYSTEME...........................177
5.7 THERMISCHE DUESENSYSTEME...........................179
5.7.1 EXTRUSIONSKOEPFE FUER DRAHTFOERMIGE
W ERKSTOFFE
..................................................
179
5.7.2 EXTRUSIONSKOEPFE FUER THERMISCH
PLASTIFIZIERTE WERKSTOFFE
...............................
180
5.7.3 EXTRUSIONSKOEPFE FUER THERMISCH
GESCHMOLZENE WERKSTOFFE
...........................
180
5.8 HYBRIDSYSTEME
.
..
.............................................
181
6 3D-DATENFLUSS 182
6.1 CAD-DATENMODELL
.........................................
182
6.1.1 CAD-FLAECHENMODELL.....................................182
6.1.2 VOLUMENMODELLE.........................................184
6.2 VOXEIMODELL....................................................184
6.3 SCHNITTSTELLENFORMATE
...................................
185
6.3.1 STL-FORMAT
..................................................
185
6.3.2 SLC-FORMAT
..................................................
186
6.3.3 VRML-FORMAT
..............................................
187
6.3.4 ADDITIVE MANUFAKTURING FILE FORMAT
(A M F )
..........................................................
188
6.3.5 WEITERE DATENFORMATE.................................189
7 3D-SCANNEN 192
7.1 ANWENDUNGEN................................................192
7.2 TRIANGULATIONSTECHNOLOGIE...........................193
7.2.1 RAEUMLICHE WAHRNEHMUNG UND
TRIANGULATION
..............................................
193
7.2.2 ERFASSUNG VON PUNKTEN UND LINIEN
.............
194
7.2.3 STREIFENLICHTSCANNER.....................................195
7.2.3.1 SCANNEN MIT EINZELLICHTPUNKT.......................195
7.2.3.2 LINIENPROJEKTIONSVERFAHREN
.........................
196
7.2.3.3 BESONDERHEITEN UND BEISPIELE
.....................
198
7.2.4 PHOTOGRAMMETRIE
..........................................
202
7.3 AUTOFOKUS-SYSTEME
.......................................
204
7.4 LICHTLAUFZEITSYSTEME
.....................................
205
7.5 THEODOLIT-MESSSYSTEME...............................205
7.6 ROENTGEN-COMPUTERTOMOGRAPHIE (CT).... 206
7.6.1 ALLGEMEINES
................................................
206
7.6.2 FUNKTIONSWEISE UND TECHNIK
.......................
207
7.6.2.1 CT IN DER INDUSTRIELLEN MESSTECHNIK............207
7.6.2.2
AUFLOESUNG......................................................208
8 VIRTUELLE UMGEBUNG 210
8.1 ALLGEMEINES
...............................
210
8.2 SZENENSTEUERUNG
...........................................
211
8.3
TRACKING..........................................................212
8.4 AUGMENTED REALITY, MIXED R E A LITY ...........213
FACHWOERTERBUCH DEUTSCH-ENGLISCH,
SACHWORTVERZEICHNIS
................................................
214
LITERATUR....................................................................219
NORMEN UND RICHTLINIEN
..........................................
220
PUBLIKATIONEN DER A UTOREN
......................................
221
QUELLENVERZEICHNIS
..................................................
222
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author | Berger, Uwe Hartmann, Andreas Schmid, Dietmar 1941- |
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Inhaltsverzeichnis
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Signatur: |
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