Institute for Applied Materials – Materials Science and Engineering

Werkstoffe in der additiven Fertigung

  • type: Vorlesung (V)
  • semester: WS 19/20
  • time: 15.10.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude


    22.10.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    29.10.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    05.11.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    12.11.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    19.11.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    26.11.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    03.12.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    10.12.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    17.12.2019
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    07.01.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    14.01.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    21.01.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    28.01.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude

    04.02.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich
    10.81 Emil Mosonyi-Hörsaal (HS 62)
    10.81 Bauingenieure, Altes Bauingenieurgebäude


  • lecturer: Dr.-Ing. Stefan Dietrich
  • sws: 2
  • lv-no.: 2173600
Bemerkungen

Bedeutung, Entstehung und Charakterisierung von Werkstoffen in additive Fertigungsprozessen

Vorstellung und Erklärung des Funktionsprinzips der gängigen additiven Fertigungsprozesse:

  • Pulverbettbasiertes Laserschmelzen
  • Pulverbettbasiertes Elektronenstrahlschmelzen
  • Pulver- und Drahtauftragsschweißen
  • Fused Filament Fabrication
  • Lithographische Verfahren

 

Werkstoffauswahl und Werkstoffentwicklung für additive Fertigungsprozesse

  • Betrachtung der Werkstoffänderung im Fertigungsprozess
  • Bewertung der Mechanismen als Kriterium für eine “Werkstoffdruckbarkeit”

 

Entwicklung und Charakterisierung der mikrostrukturellen Werkstoffzustände

  • Mikrostrukturausbildung im Erstarrungsprozess aus dem Schmelzbad
  • Anisotrope Werkstoffeigenschaften aufgrund gerichteter Erstarrungsprozesse

 

Bauteilzustände nach der additive Fertigung und mechanische Werkstoffeigenschaften

  • Poren- und Defektarchitekturen
  • Oberflächenzustände und Eigenspannungen
  • Mechanische Eigenschaften und Ermüdungsverhalten

Lernziele:

Die Studierenden lernen die Grundlagen der additive Fertigung zu verstehen und sind in der Lage den Einfluss auf den Bauteilzustand durch die Werkstoffanisotropie und die Werkstoffzustände darzustellen. Die Studierenden können die Auswirkungen von Prozessparametern auf die Mikrostruktur und die Bauteilzustände darlegen und diese hinsichtlich ihres Einflusses auf mechanische Belastungen beurteilen. 

Voraussetzungen:

keine

Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit: 21 Stunden

Selbststudium: 99 Stunden

Voraussetzungen

keine

Beschreibung

Die Studierenden lernen die Grundlagen der additive Fertigung zu verstehen und sind in der Lage den Einfluss auf den Bauteilzustand durch die Werkstoffanisotropie und die Werkstoffzustände darzustellen. Die Studierenden können die Auswirkungen von Prozessparametern auf die Mikrostruktur und die Bauteilzustände darlegen und diese hinsichtlich ihres Einflusses auf mechanische Belastungen beurteilen.

Lehrinhalt

Bedeutung, Entstehung und Charakterisierung von Werkstoffen in additive Fertigungsprozessen

Vorstellung und Erklärung des Funktionsprinzips der gängigen additiven Fertigungsprozesse:

  • Pulverbettbasiertes Laserschmelzen
  • Pulverbettbasiertes Elektronenstrahlschmelzen
  • Pulver- und Drahtauftragsschweißen
  • Fused Filament Fabrication
  • Lithographische Verfahren

 

Werkstoffauswahl und Werkstoffentwicklung für additive Fertigungsprozesse

  • Betrachtung der Werkstoffänderung im Fertigungsprozess
  • Bewertung der Mechanismen als Kriterium für eine “Werkstoffdruckbarkeit”

 

Entwicklung und Charakterisierung der mikrostrukturellen Werkstoffzustände

  • Mikrostrukturausbildung im Erstarrungsprozess aus dem Schmelzbad
  • Anisotrope Werkstoffeigenschaften aufgrund gerichteter Erstarrungsprozesse

 

Bauteilzustände nach der additive Fertigung und mechanische Werkstoffeigenschaften

  • Poren- und Defektarchitekturen
  • Oberflächenzustände und Eigenspannungen
  • Mechanische Eigenschaften und Ermüdungsverhalten

 

Simulation additver Prozesse und Erstellung von Materialmodellen

 

Konstruktion additive gefertigter Bauteile

 

Zusammenfassende Bewertung

Kurzbeschreibung

Grundlagen additiver Fertigungsverfahren und typischer Werkstoffe

Arbeitsbelastung

Präsenzzeit: 21 Stunden

Selbststudium: 99 Stunden