Additive Fertigung: Vorlesung und Übung

3D-Drucken, generative Fertigung und Rapid Prototyping sind höchst aktuelle Themen, die das Potential zur Revolutionierung der Produktionstechnik haben. Derzeit sind die Technologien so weit, dass sie in einigen Bereichen eine Ergänzung oder auch Alternative zu den klassischen Produktionsverfahren darstellen. Dementsprechend gehören Kenntnisse über die Additive Fertigung, über ihre Möglichkeiten und Grenzen unbedingt auch zur Ausbildung von Ingenieuren.

Inhalte der Vorlesung

Im Rahmen der Vorlesung werden zunächst die Verfahren der Additiven Fertigung, unterteilt in Extrusionsverfahren, polymerisierende Verfahren, laserbasierte Verfahren und indirekte Verfahren, systematisch vorgestellt. Es werden Wirkprinzipien, Anlagentechnik, Prozesse und eingesetzte Werkstoffe erläutert. Ziel dieses ersten Teils der Vorlesung ist es, die Verfahren anhand verschiedener Kriterien – auch in Zusammenspiel mit und im Wettbewerb zu den klassischen Fertigungsverfahren – einordnen, vergleichen und konkreten Anwendungsszenarien zuordnen zu können. Dabei konzentriert sich die Vorlesungsreihe nicht nur auf die additive Fertigung von Kunststoffbauteilen, sondern zeigt ebenfalls,  wie additiv gefertigte metallische Komponenten,  z. B. in Spritzgießwerkzeugelementen, zur Verarbeitung von Kunststoffen genutzt werden.

Mit diesem Wissen werden im zweiten Teil der Vorlesung die besonderen Aspekte der Werkstofftechnik, die verfahrensgerechte Bauteilkonstruktion und die Produktentwicklung mit Prototypen thematisiert. Weiterhin werden aktuelle Anwendungsgebiete und Geschäftsmodelle, mögliche Industrialisierungs- und Automatisierungspotentiale, zukünftige Forschungsbedarfe sowie die Entwicklung geeigneter Materialien diskutiert.

Vor dem Hintergrund der aktuellen Medienpräsenz des Themas zeigt die Veranstaltung insbesondere die tatsächlichen Möglichkeiten und Grenzen der additiven Fertigungsverfahren auf und liefert das notwendige Wissen, um mit dem Thema reflektiert umgehen zu können.

Im Rahmen des Übungsteils konstruieren die Studierenden zunächst ein eigenes Bauteil, welches dann unter Anleitung im Technikum des IKV produziert und optimiert wird. Sie lernen zudem verschiedene Verfahren in ihrer praktischen Anwendung kennen.

Literatur zur Übung: Einen Umdruck zum Download finden zur Lehrveranstaltung angemeldete Studierende im L²P-Lernraum.

Literatur zur Vorlesung und Übung wird für angemeldete Studierende im L²P-Lernraum zur Verfügung gestellt.

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