Bibliographic Metadata
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- TitleMethodische Erarbeitung von Konstruktionsregeln für die Gestaltung von direkt additiv gefertigten Partikeldämpfern aus dem Laser-Strahlschmelzen : / von Thomas Künneke, M.Sc ; Referent: Prof. Dr.-Ing. Detmar Zimmer, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Roland Lachmayer
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- Description1 Online-Ressource (vii, 159 Seiten) Diagramme
- Institutional NoteUniversität Paderborn, Dissertation, 2024
- AnnotationTag der Verteidigung: 30.09.2024
- Defended on2024-09-30
- LanguageGerman
- Document TypesDissertation (PhD)
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Zusammenfassung
Additive Fertigungsverfahren generieren Bauteile durch das schrittweise Hinzufügen von Material ohne formgebende Werkzeuge. Dabei bilden CAD-Daten die Grundlage für zumeist schichtweise ablaufenden Fertigungsprozesse. Neben großen Freiheiten in der Bauteilgestaltung bieten verfahrensspezifische Eigenschaften die Möglichkeit zur Funktionsintegration. So ermöglicht das Laser-Strahlschmelzen (LBM) als pulverbettbasiertes, additives Fertigungsverfahren die direkte Integration von Partikeldämpfern im Fertigungsprozess. Der Einsatz in der Praxis ist aufgrund fehlender Konstruktionsregeln jedoch stark eingeschränkt. In der vorliegenden Arbeit werden Konstruktionsregeln für die Gestaltung von direkt additiv gefertigten Partikeldämpfern aus dem LBM erarbeitet. Die Analyse von Einflussfaktoren und die Auswahl geeigneter experimenteller Untersuchungsmethoden bilden dabei die Grundlage. Hierauf basierende experimentelle Untersuchungen erlauben die Beurteilung der Dämpfungswirkung durch die direkte Integration des Partikeldämpfers im LBM-Prozess. Die hierbei entstehenden Kennfelder erlauben schließlich das Ableiten von allgemeinen Trends. Diese können wiederum in Konstruktionsregeln konsolidiert werden. Abschließend zeigt die Validierung an einem Anwendungsbeispiel die praktische Nutzbarkeit der Konstruktionsregeln auf.
Abstract
Additive manufacturing processes generate parts by gradually adding material without the need for shaping tools. CAD data forms the basis for manufacturing processes that usually take place layer by layer. In addition to great freedom in the design, process-specific properties offer the possibility for function integration. For example, laser beam melting (LBM) as a powder-bed-based additive manufacturing process enables the direct integration of particle dampers in the manufacturing process. However, its practical use is severely limited due to a lack of design rules. In the present work, design rules for the design of directly additive manufactured particle dampers from LBM are developed. The analysis of influencing factors and the selection of suitable experimental investigation methods form the basis for this. Experimental investigations based on these allow the assessment of the damping effect through the direct integration of the particle damper in the LBM process. The resulting characteristic maps ultimately allow the derivation of general trends. These in turn can be consolidated in design rules. Finally, the validation demonstrates the practical usability of the design rules using an application example.
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