TY - THES

T1 - Einsatz der additiven Fertigung beim Design bionischer Strukturen für den Leichtbau

AU - Aigner, Alexander

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Zentrales Thema dieser Arbeit ist es, den Leichtbau mit der Bionik zu verbinden. Dies soll unter Berücksichtigung einer neuen Fertigungstechnologie, dem Selektivem-Laser-Schmelzen, erfolgen. Das Selective-Laser-Schmelzen, oder kurz 3D-Drucken, birgt riesiges Potential in sich, um Leichtbau zu ermöglichen. Da dieser immer wichtiger wird und einen wesentlich größeren Stellenwert in der Technik hat als noch vor wenigen Jahren, ergeben sich auch für die additive Fertigung immer mehr Möglichkeiten und Forschungsfelder, um im Optimalfall in der Serienfertigung vieler Unternehmen Einzug zu halten. Zu Beginn stellt sich die Frage nach den unterschiedlichen Leichtbaustrategien und nach der Auswahl möglicher Geometrien. Da ein mögliches Einsatzgebiet der Automobilbau ist, wurde beschlossen, optimale Geometrien hinsichtlich ihrer Biege- und Torsionssteifigkeit sowie Widerstandsfähigkeit zu entwickeln. Als Vorlage beziehungsweise Inspiration dient dafür der Bambus, welcher auf Grund seiner positive Eigenschaften nachgebildet werden soll. Dem liegt die Annahme zu Grunde, dass sich die dünne, filigrane Innenstruktur dieses Grases gegenseitige Stützwirkung gibt und das Materialverhalten unter Belastung verbessert. Nach erfolgreicher Probenfertigung werden diese mechanisch geprüft und ausgewertet. Die mechanischen Eigenschaften der Versuchskörper sollen dann noch mit den geometrischen verknüpft werden. Um das Ergebnis abzurunden, wird noch eine Finite Elemete Simulation mit Abaqus durchgeführt.

AB - Zentrales Thema dieser Arbeit ist es, den Leichtbau mit der Bionik zu verbinden. Dies soll unter Berücksichtigung einer neuen Fertigungstechnologie, dem Selektivem-Laser-Schmelzen, erfolgen. Das Selective-Laser-Schmelzen, oder kurz 3D-Drucken, birgt riesiges Potential in sich, um Leichtbau zu ermöglichen. Da dieser immer wichtiger wird und einen wesentlich größeren Stellenwert in der Technik hat als noch vor wenigen Jahren, ergeben sich auch für die additive Fertigung immer mehr Möglichkeiten und Forschungsfelder, um im Optimalfall in der Serienfertigung vieler Unternehmen Einzug zu halten. Zu Beginn stellt sich die Frage nach den unterschiedlichen Leichtbaustrategien und nach der Auswahl möglicher Geometrien. Da ein mögliches Einsatzgebiet der Automobilbau ist, wurde beschlossen, optimale Geometrien hinsichtlich ihrer Biege- und Torsionssteifigkeit sowie Widerstandsfähigkeit zu entwickeln. Als Vorlage beziehungsweise Inspiration dient dafür der Bambus, welcher auf Grund seiner positive Eigenschaften nachgebildet werden soll. Dem liegt die Annahme zu Grunde, dass sich die dünne, filigrane Innenstruktur dieses Grases gegenseitige Stützwirkung gibt und das Materialverhalten unter Belastung verbessert. Nach erfolgreicher Probenfertigung werden diese mechanisch geprüft und ausgewertet. Die mechanischen Eigenschaften der Versuchskörper sollen dann noch mit den geometrischen verknüpft werden. Um das Ergebnis abzurunden, wird noch eine Finite Elemete Simulation mit Abaqus durchgeführt.

KW - additive Fertigung

KW - selektives-Laser-schmelzen

KW - Leichtbau

KW - Bionik

KW - Zugversuch

KW - Finite Elemente Simulation

KW - Formfaktor

KW - Performance Index

KW - selective-laser-melting

KW - slm

KW - bionic

KW - lightweight

KW - additive manufacturing

M3 - Masterarbeit

ER -