Verfahrenstechnische Weiterentwicklung des Fused Layer Manufacturing zur Reduzierung der Anisotropie im Bauteil:
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| Format: | Thesis Book |
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Berlin
Universitätsverlag der TU Berlin
2019
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| Series: | Schriftenreihe Kunststoff-Forschung
Band 85 |
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| Physical Description: | IV, iv, 192, A18 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 420 g |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
UND
DANKSAGUNG
......................................................................
I
ZUSAMMENFASSUNG
.................................................................................
III
ABSTRACT
....................................................................................................
IV
1.
EINLEITUNG
.............................................................................................
1
1.1
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENS
WEISE
.................................................
3
2.
STAND
DER
FORSCHUNG
...........................................................................
5
2.1
RAPID
PROTOTYPING
(RP)
.................................................................
5
2.2
REPRAP
...........................................................................................
5
2.3
STRANGABLAGEVERFAHREN
(SAV)
IM
RAPID
PROTOTYPING
..................
7
2.3.1
FUSED
LAYER
MANUFACTURING
(FLM)
.........................................
7
2.3.2
FUSED
DEPOSITION
MODELING
(FDM)
.......................................
9
2.3.3
VERWENDUNG
EINES
GESCHLOSSENEN
BAURAUMES
......................
10
2.3.4
VERFAHRENSTECHNISCHE
EINORDUNG
DES
FLM-VERFAHRENS........
12
2.4
KONVENTIONELLE
KUNSTSTOFFSCHWEISSVERFAHREN
.............................
15
2.4.1
WARMGASFAECHELSCHWEISSEN
(WF)
............................................
16
2.4.2
WARMGASEXTRUSIONSSCHWEISSEN
(WE)
....................................
17
2.4.3
HEIZELEMENTSTUMPFSCHWEISSEN
(HS,
IR-H)
............................
17
2.5
FILAMENTHERSTELLUNG
.....................................................................
20
2.6
RECHNERGESTUETZTE
PFADERZEUGUNG
(G-CODE)
...............................
21
2.7
EIGENSCHAFTEN
VON
FLM-BAUTEILEN
..............................................
23
2.7.1
MESOSTRUKTUR
UND
POROSITAET
..................................................
23
2.7.2
KERBEFFEKTE
............................................................................
24
2.7.3
EIGENSPANNUNGEN
.................................................................
25
2.8
VERWANDTE
ARBEITEN
.....................................................................
27
2.8.1
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
FLM-BAUTEILEN
...................
27
2.8.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
SCHICHTHAFTUNG
VON
FLM-BAUTEILEN
......
40
2.8.3
VERGLEICH
DER
ANSAETZE
ZUR
STEIGERUNG
DER
SCHICHTHAFTUNG
....
47
2.9
GRENZE
MECHANISCHER
EIGENSCHAFTEN
VON
FLM-BAUTEILEN
..........
49
II
INHALT
3.
METHODIK
ZUR
ERREICHUNG
DER
ZIELSETZUNG
...................................
51
3.1
KONZEPTENTWICKLUNG
DER
IN-LINE-OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
.......
54
3.1.1
KONZEPTERPROBUNG
................................................................
55
3.1.2
KONZEPTENTWICKLUNG
DURCH
METHODISCHE
KONSTRUKTION
.......
55
3.1.3
KONZEPTVALIDIERUNG
...............................................................
56
3.2
QUANTIFIZIERUNG
DER
ANISOTROPIE
.................................................
57
3.3
AUSWAHL
DER
PRUEFVERFAHREN
.........................................................
57
3.4
ANALYSE
DER
RELEVANTEN
PROZESSPARAMETER
..................................
58
3.5
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
HAFTUNGSSTEIGERUNG
.......
59
3.5.1
FESTLEGUNG
DER
PRUEFVERFAHREN
UND
PRUEFKOERPER
STRUKTUR
........
59
3.5.2
TEMPERATURMONITORING
DES
BAUPROZESSES.............................
60
3.5.3
ANSATZ
ZUR
ERMITTLUNG
DES
PROZESSTECHNISCHEN
OPTIMUMS...
60
3.5.4
BRUCHFLAECHENANALYSE
DER
PRUEFKOERPER
....................................
62
3.5.5
EFFIZIENZUEBERPRUEFUNG
MITTELS
HIGH-END-FLM-ANLAGE
..........
62
4
ENTWICKLUNG
DER
IN-LINE-OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
.....................
63
4.1
UEBERPRUEFUNG
DER
HAFTUNGSSTEIGEMDEN
ANSAETZE
........................
63
4.1.1
DURCHFUEHRUNG
DER
CHEMISCHEN
OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
.......
65
4.1.2
DURCHFUEHRUNG
DER
PHYSIKALISCHEN
OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
..
66
4.1.3
BEOBACHTUNGEN......................................................................
68
4.2
ERGEBNIS
DER
HAFTUNGSSTEIGERNDEN
MASSNAHMEN
........................
71
4.2.1
ERGEBNIS
DER
CHEMISCHEN
OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
................
71
4.2.2
ERGEBNIS
DER
PHYSIKALISCHEN
OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
..........
73
4.2.3
FOLGERUNGEN
...........................................................................
74
4.3
METHODISCHE
KONSTRUKTION
DER
OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
...........
77
4.3.1
ERSTELLUNG
DER ANFORDERUNGSLISTE
..........................................
78
4.3.2
ENTWICKLUNG
DER
VARIANTEN
...................................................
79
4.3.3
BEWERTUNG
DER
VARIANTEN.......................................................
80
4.3.4
FINALE
AUSWAHL
DER
VARIANTEN
..............................................
80
4.3.5
UMSETZUNG
DER
VARIANTEN
GEMAESS
DEM REPRAP-PRINZIP.......
83
INHALT
III
5.
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
...................................................................
90
5.1.
DEFINITION
ZUR
QUANTIFIZIERBARKEIT
DER
ANISOTROPIE
...................
91
5.1.1
DEFINITION
DER
KRAEFTE
FX
UND
F-
.............................................
91
5.1.2
INTRALAMINARE
KRAFT
FX
...........................................................
92
5.1.3
INTERLAMINARE
KRAFT
FZ
............................................................
92
5.1.4
BERECHNUNG
DER
ANISOTROPIE
VON
FLM-BAUTEILEN
..................
92
5.2
ERMITTLUNG
DER
INTRALAMINAREN
FESTIGKEIT
O
.............................
94
5.2.1
VERWENDETE
PRUEFKOERPER
........................................................
96
5.2.2
FERTIGUNG
DER
PRUEFKOERPER
.....................................................
97
5.2.3
FOLGERUNGEN..........................................................................
98
5.3
ERMITTLUNG
DER
INTERLAMINAREN
SCHLAGZAEHIGKEIT
AKZ
..................
101
5.3.1
VERWENDETE
PRUEFKOERPER
......................................................
102
5.3.2
VERSUCHSPLANUNG
ZUR
PARAMETERANALYSE
.............................
105
5.3.3
FERTIGUNG
DER
PRUEFKOERPER
....................................................
107
5.3.4
FOLGERUNGEN.........................................................................
108
5.4
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
HAFTUNGSSTEIGERUNG
.....
110
5.4.1
ERMITTLUNG
DER
OBERFLAECHENTEMPERATUREN...........................
111
5.4.2
SUCHE
DES
PROZESSTECHNISCHEN
OPTIMUMS
...........................
112
5.4.3
OPTISCHE
BRUCHFLAECHENANALYSE.............................................
115
5.4.4
VERFAHRENS
VALIDIERUNG
MITTELS
BAURAUMTEMPERIERUNG
......
116
6.
ERGEBNISDISKUSSION
.........................................................................
118
6.1
INTRALAMINARE
FESTIGKEIT
O
........................................................
118
6.2
INTERLAMINARE
SCHLAGZAEHIGKEIT
AKZ
.............................................
122
6.3
QUANTIFIZIERUNG
DER
ANISOTROPIE
IM
FLM-BAUTEIL
...................
131
6.4
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
..............................................
132
6.4.1
ERMITTLUNG
DER
OBERFLAECHENTEMPERATUREN...........................
132
6.4.2
ERMITTLUNG
DES
PROZESSTECHNISCHEN
OPTIMUMS
...................
140
6.4.3
ERGEBNISSE
DER
OPTISCHEN
BRUCHFLAECHENANALYSE...................
144
6.4.4
VALIDIERUNG
DER OBERFLAECHENAKTIVIERUNG
............................
153
6.5
FINALER
ISOTROPIEVERGLEICH
..........................................................
156
IV
INHALT
7.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
UND
AUSBLICK
...............................................
158
7.1
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
...........................................
158
7.2
SCHLUSSFOLGERUNGEN
....................................................................
162
7.3
AUSBLICK
......................................................................................
165
LITERATURVERZEICHNIS
..............................................................................
169
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.........................................................................
182
TABELLENVERZEICHNIS
..............................................................................
185
DIAGRAMMVERZEICHNIS
...........................................................................
186
FORMELVERZEICHNIS
..................................................................................
187
FORMELZEICHEN
........................................................................................
187
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
........................................................................
190
ANHANG
....................................................................................................
192
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