Alles

Question 1

neue Möglichkeiten mit additiver Feritung

Answer 1

• Ortsunabhängige Fertigung
• komplett neue Design Richtlinien
• Aufhebung der Beschränkungen etablierter Fertigungsmethoden

Question 2

Anlagenaufbau SLA

Answer 2

Question 3

Indirekte Verfahren: Beispiele

Answer 3

• Vakuumgießen
  
  • Positivfertigung - Ziel sind Bauteile
  • Additive Fertigung des Endbauteils und Erstellen einer Silikonform zur Kleinserienfertigung
• Feingießen
  
  • Negativfertigung (Ziel ist das Werkzeug)
  • Additive Fertigung der Form, sequenzielle Abformung bis zur Feingussform
• Harzabgießen
  
  • Negativfertigung (Ziel ist das Werkzeug)
  • Additive Fertigung der Form, sequenzielle Abformung bis zum Harzabguss
• Keltool-Prozess
  
  • Negativfertigung (Ziel ist das Werkzeug)
  • Additive Fertigung der Form, Abgießen mit einer Metall / Harzmischung

Question 4

Anlagenaufbau Poly Jet Modeling

Answer 4

Question 5

Infiltrieren 3D Druck:

Answer 5

• Festigkeitswerte und Eigenschaftsspektrum nach dem Druckprozess beschränkt -> Zielkonflikt aus Druckgeschwindigkeit und Infiltration
• Bauteileigenschaften hängen im stark von dem Matrixsystem ab
• Nachträgliche Infiltration mit einem geeigneten Matrixsystem steigert Festigkeitswerte und geben dem Bauteil seine späteren Eigenschaften
• Übliche Harzsysteme (Epoxid-Harze, Acryl-Harze, Polyurethane)
• Oberflächen können mittels Wachsinfiltration gesteigert werden.
• Gleichzeitig ist ein erheblicher Dichteanstieg zu verzeichnen.

Question 6

Multi Jet Modeling: Zeilensprungverfarhren

Answer 6

• Hohe Auflösung möglich
• Höherer Bindereintrag
• Verhindert, dass Tropfen durch Kohäsionskräfte ineinanderfließen
  
  • höhere Konturschärfe

Question 7

Vakuumgießen Ablauf:

Answer 7

1. Erstellen des Urmodells
2. Vorbereiten der Silikonform
3. Gießen der Silikonform und Aushärten unter Vakuum
4. Öffnen der Silikonform
5. Gießen der Teile unter Vakuum
6. Entformen des fertigen Teiles

Question 8

Kriterien bei der Auswahl des Antriebssystem

Answer 8

• Kinematische Kriterien: Geschwindigkeit…
• Dynamische Kriterien: Momente
• Technologische Kriterien: Erwärmung, Laufruhe
• Technisch-wirtschaftliche Kriterien: Kosten
• Marketing Kriterien: Innovation, Trends

Question 9

Maßnahmen zur Herstellung guter Bauteile:

Answer 9

• Plane Bauplattform
• Definierte Abkühlung der Schmelzestränge
• Temperierung: Bauplattform und / oder Bauraum
• Temperaturdifferenz zwischen Heizbett und Düse verringern
• Haftung an der Bauplattform:
  
  • Aufrauen der Oberfläche
  • Haftvermittler (PET-Folie, Klebestift, Klebeband,..)
  • Regelmäßige Reinigung des Druckbetts
• Konstruktive Änderung am Bauteil
• Prozessparametervariation (Ablagestrategie, Temperaturen, Infill, etc.)

Question 10

Topologieoptimierung

Answer 10

Ob eine Topologieoptimierung sinnvoll ist, hängt vom Fertigungsverfahren ab

• FDM: häufig nicht sinnvoll
  
  • Geometrien sind nicht uneingeschränkt fertigbar
  • Beeinflusst Optik
  • Beeinflusst teilweise Funktionsflächen
• Alternativen:
  
  • Infill nutzen
  • Lastpfadgerechtes Infill
  • Virtuelle Fasern

Question 11

Thermotransfer-Sintern (TTS) Verfahren

Answer 11

Verfahrensprinzip: Schichtweises Auf- bzw. Anschmelzen von thermoplastischem Pulver mittels Einwirkung von Wärmestrahlung

• Ausgangsmaterial
  
  • Unverstärkte Polymere, Polymermischungen
• Darbietungsform
  
  • Pulver
• Bindungsmechanismus
  
  • Physikalisch (thermisch)
• Aktivierungsenergie
  
  • Erwärmung durch Wärmestrahlung des Thermotransfer-Druckkopfs
• Post-Prozess
  
  • Reinigen mittels Druckluft

Question 12

Sicherheit in der Produktion

Answer 12

• Offener Zugang.
  
  • Bediener oder Dritte können direkt in den Bauraum oder Materialvorlage eingreifen
• Gesicherter Zugang:
  
  • Bediener oder Dritte können nicht direkt in den Bauraum oder Materialvorlage eingreifen
• Übernachtbetrieb muss möglich sein:
  
  • Sicherheitskonzept notwendig, wie CO2 Löschanlage

Question 13

Stereolithographie (SLA) Verfahren

Answer 13

Verfahrensprinzip: Polymerisation von flüssigen Harzsystemen durch UV-Bestrahlung Transparente Bauteile möglich

• Ausgangsmaterial
  
  • UV-aktivierbare Kunstharze ohne und mit Füllstoffen
• Darbietungsform
  
  • Flüssig, pastös
• Bindungsmechanismus
  
  • Chemisch (kovalente Bindung)
• Aktivierungsenergie
  
  • UV-Strahlung durch Laser oder Lampen
• Post-Prozess
  
  • Reinigen, Nachvernetzen und –härten im UV Ofen

Question 14

Continuous-Inkjet-Verfahren: Materialaustrag - Technologien

Answer 14

• Piezo-Jet:
  
  • Piezoplättchen, Piezoröhrchen oder Piezolamelle
  • Ruhephase - Abschussphase - Ladephase
• Bubble-Jet-Prinzip:
  
  • Heizelemente im Düsenbereich
  • Blasenentstehung Austreiben der Tröpfchen
• Druckventil Druckkopf

Question 15

Fluid- mechanischer Antrieb

Answer 15

• Veränderliche Bewegungsabläufe
• Hydraulisches Medium notwendig
• Synchronisation mehrerer Bewegungen
• sehr aufwendig und unsicher
• Bevorzugt diskrete Endlagen

Hydraulik:

• Große Kräfte
• Sehr aufwendige Steuerung

Pneumatik:

• Flexibel
• Relativ schnelle Bewegungen
• Geringe Haltekräfte

Question 16

Etablierte Bauplattformen

Answer 16

• Glas
• Granit
• Thermoplast
• Beschichtung

Question 17

Vor und Nachteile STL

Answer 17

• • unabhängig vom CAD Programm
• • Dateigröße kleiner als CAD Datei
• • es werden nur Basisinformationen übernommen (keine Texturen)
• • nicht jedes 3D Modell in .STL direkt druckfähig -> “Reparatur” notwendig
• • nur Transformation 3D-Modell zu .STL möglich, nicht anders herum
• • STL-Datensätze enthalten nur die Geometrieinformation und keine Informationen über Farbe, Texturen, Material oder sonstige Bauteileigenschaften

Question 18

Feingießen Verfahrensablauf:

Answer 18

0. 1 Urmodel
1. 2 Silikonform für Wachsmodell
2. Wachsmodell
3. tauchen (Schlicker)
4. besanden
5. mehrfach getaucht und besandet
6. brennen und ausschmelzen
7. gießen
8. Bauteil = Wachsmodell aus Metall

Einsparpotenzial:

• Additive Fertigung eines Wachsmodells (weiter ab 2.)
• Additive Fertigung einer Keramikform (weiter ab 5.)

Question 19

Additive Fertigung zur Fertigteilproduktion

Answer 19

• Kleine Stückzahlen flexibel wirtschaftlich herstellen:
  
  • Anlagenbestandteile
  • Therapievorbereitung
  • Fixatoren
  • Lehrzwecke

Question 20

Wie funktioniert Slicen?

Answer 20

1. 3D Geometrie erzeugen
2. zu .STL konvertieren - Oberfläche durch Dreiecke annähern
3. Reparieren - Volumen fehlerfrei umschlossen
4. Im Bauraum platzieren
5. Stützstrukturen konstruieren
6. Slicing: Durch Schneiden in parallelen Ebenen entstehen Konturen aus Polygonzügen
7. Hatching: Füllen der Konturen
8. Bauauftrag erzeugen: + Info Maschine, Material, Prozess

Question 21

Anlagenaufbau FDM

Answer 21

Question 22

Wirtschaftlichkeit additiver Fertigungsverfahren im Vergleich

Answer 22

• Tendenziell konstante Stückkosten über die Stückzahl bei additiven Fertigungsverfahren
• Anlagenauslastung wird über Kombination mehrerer Bauaufträge erzielt
• Keine Werkzeugkosten
• Keine Entwicklungs- und Abmusterungszeiten

Question 23

Anlagen Aufbau CLIP

Answer 23

Question 24

Vor und Nachteile Spritzgießen

Answer 24

• • Hohe Maßhaltigkeit und hohe Oberflächenqualitäten
• • Hohe Fertigungsgeschwindigkeit
• • Manueller Aufwand pro Bauteil sehr gering
• • Hohe Werkzeug- und Anlagenkosten
• • Individualisierung nur bedingt möglich

Question 25

Phänomene der Alterung - Veränderungen am Bauteil

Answer 25

Belastungen des Polymerwerkstoffes führen zu: Sichtbare Veränderungen * Verfärbung * Ablagerungen, Bewuchs * Zersetzung * Bruch, Spannungsrisse * Nachschwindung Chemische Veränderungen * Molekulargewicht (Abbau, Vernetzung) * Reaktionen an Polymer und Additiven (z.B. Oxidation) Veränderung technischer Eigenschaften * Gewicht * Festigkeit, Bruchdehnung * Schlagfestigkeit * Morphologie * thermische, elektrische, optische Eigenschaften Viele Polymere sind anfällig für Einflüsse bei der Verarbeitung bzw. Nutzung. Beispiele: * UV-Beständigkeit * Sprödheit * Neigung zur Hydrolyse (Feuchte) * (thermo-)oxidativer Abbau * niedrige Temperaturbeständigkeit ►Additivierung notwendig

Question 26

Einordnung additiver Fertigungsverfahren:

Answer 26

Materialkosten: 0,002 - 1,05 €/cm^3 Granulat * sehr günstig (AKF) * Pulver ist teuer aufgrund der aufwendigen Herstellung (SLS, SLM) * Momofilament und Photopolymer liegen im Mittelfeld (FDM, SLA) Genauigkeit: 0,05 - 0,2 mm ca. 0,1mm * AKF ungenau (0,2mm) * SLM und SLA sehr genau (0,05mm) Minimale Wandstärke: 0,05 - 0,4 mm * SLS benötigt hohe Wanddicken (0,4 mm) * mit SLM sind sehr feine Wandstärken möglich (0,05mm)

Question 27

Beschichtete Bauplattformen

Answer 27

Vorteile: * Keine Vorbehandlung / Reinigung notwendig * Einfaches Ablösen des Bauteils * Geringes Gewicht Nachteile: * Ebenheit hängt von Druckbett ab

Question 28

Eichen und Kallibrieren

Answer 28

Spitzen / Ausschläge an Quadrantenübergängen * Haftreibung (und anschließendes Losreißen) * Umkehrspiel * Reglereinstellung Oval, 45° geneigt, in UZS gleich wie gegen UZS * die an der Bewegung beteiligten Achsen stehen nicht senkrecht zueinander Rauschen in gegenüberliegenden Quadrantenübergängen * Stick-Slip-Effekt (z.B. durch unzureichende Schmierung) in der Achse, an der der Quadrantenübergang mit Rauschen ist * Defekte Führung kompletter Kreis verrauscht * Vibrationen in der Maschine kompletter Kreis wellig (zyklisch) * Spindelsteigungsfehler

Question 29

Anforderungen Druckköpfe

Answer 29

Anforderungen * Hohe Druckfrequenzen * Hohe Viskosität der Druckmaterials im Vergleich zu 2D Drucktinten * Ausrichtung der Druckköpfe muss exakt prüfbar sein * Zusätzliche thermische Energiezufuhr an den Düsen, um die Verarbeitbarkeit über die Viskosität zu beeinflussen Technische Lösungen * Angepasste Prozesstechnik * Z.B. Zeilensprungverfahren * Angepasste Druckkopftechnik

Question 30

Sie entscheiden sich für das Fused Deposition Modeling. Nennen Sie 5 Gestaltungsregeln, auf die sie bei der Erstellung der CAD-Daten achten müssen.

Answer 30

- Bahnverlauf anpassen (Krafteinleitung etc.) - Winkel dem Bauverfahren und Material anpassen - Schichten zur geschlossenen Fläche berücksichtigen - Minimale Restwanddicken beachten (Austragsbreite..) - Spitzenkonturen an Fertigungsgenauigkeit anpassen - So genau wie nötig so ungenau wie möglich - Die Gestaltungsfreiheit ausnutzen

Question 31

Taktizitäten

Answer 31

* isotaktisch * syndiotaktisch * ataktisch

Question 32

Herstellung Monofilament

Answer 32

1. Mischung der einzelnen Komponenten diskontinuierlich oder kontinuierlich möglich 2. Compoundierung im Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder 3. Kühlstrecken mit Qualitätskontrolle und Filamentabzug

Question 33

Materialanforderung hinsichtlich Erstarrungsverhalten und Schmelzverhalten

Answer 33

Erstarrungsverhalten: * Großes Delta zwischen TG bzw. TK und der Verarbeitungstemperatur * Material kann lange schwinden * Wenig Eigenspannungen * Wenig Verzug * Geringe Volumenschwindung? Schmelzverhalten: * Günstige Viskosität: nicht zu zäh, nicht zu flüssig ca. 1000 Pa s

Question 34

Eigenschaften von Pulver - Einflüsse

Answer 34

Fließeigenschaften abhängig von der inneren Reibung bzw. der Haftung zwischen den Körnern Relevante Pulverparameter: * Feuchtigkeitsgehalt * Korngröße * Elektrische Aufladung * Oberflächenbeschaffenheit * Schüttwinkel als Maßzahl zur Charakterisierung der Fließfähigkeit * Bei passender Anregung verhalten sich pulverförmige Schüttgüter wie eine Flüssigkeit * Effekt der Fluidisierung * Gezieltes Einleiten von Druckluft lockert die Schüttung und erhöht die Fließfähigkeit

Question 35

Harzabgießen Verfahrensablauf:

Answer 35

1. Urmodel 2. Einformen (Einbettung) 3. Eintrennen und Gelcoat auftragen 4. Abgießen der 1. Werkzeughälfte 5. Entformen der Einbettung 6. Eintrennen und Gelcoat auftragen 7. Abgießen der 2. Werkzeughälfte

Question 36

Vor und Nachteile 3D Druck

Answer 36

Vorteile: * Mehrfarbiger Druck möglich * Keine Stützstrukturen nötig * Breite Materialpalette * hohe Geschwindigkeit Nachteile: ● Eingeschränkter Detaillierungsgrad ● Eingeschränkter Anwendungsbereich ● Nachträgliche Infiltration nötig

Question 37

Je nach Anwendung können direkte Verfahren in drei große Bereiche aufgeteilt werden. Benennen Sie diese 3 Bereiche!

Answer 37

* Pulverbettbasierte Verfahren * Plastifizierende Verfahren * Polymerisierende Verfahren

Question 38

Vor und Nachteile CLIP

Answer 38

Vorteil: * Sehr kurze Prozessdauer * Gute oberfläche * Transparente Bauteile möglich Nachteil: * Anforungen an die Polymere: Sauerstoff inhibitierbar

Question 39

Übliche Plastifiziereinheit für das Fused Deposition Modeling

Answer 39

Question 40

Optimierung eines Bauteils für FDM

Answer 40

* Ausrichtung im Bauraum * Angepasste Wandstärke * n x Austragsbreite * Keine Überhänge * ca. 45° Winkel * Weglassen von z.B. einer Vertiefung die auf der Bauplattform aufliegt * Gerade Wände * Vermeidung des Stufeneffektes

Question 41

Lasersspotprobelmatik - vgl. Wandstärke FDM

Answer 41

* Die Geometrie des Laserstahls und der schichtweise Aufbau von SLS Bauteilen verursachen geometrische Ungenauigkeit. * Ausgelassene Stege * Zu breite Stege

Question 42

Was kann durch das Füllmuster beeinflusst werden?

Answer 42

* Materialverbrauch * Kosten * Fertigungsdauer * Bauteilfestigkeit * Bauteilsteifigkeit * Anisotropie * Bauteilgewicht

Question 43

Bauteileigneschaften Maßhaltigkeit:

Answer 43

* Toleranzklassen * Warping

Question 44

Prototype Tooling

Answer 44

* Herstellung von Formeinsätzen für Prototypen-Werkzeuge durch additive Fertigungsverfahren * Motivation: * Herstellung von Funktionsprototypen * Serien-Material * Serien-Verfahren * Kosten- und Zeitersparnis im Vergleich zu konventionellen Metallformen * Anforderung: \< 100 Zyklen * Verschleißfestigkeit nur untergeordnet von * Bedeutung Erreichbare Kühlzeit nur untergeordnet von Bedeutung * Deshalb: Verwendung von Kunststoff- Formeinsätzen möglich

Question 45

Anwendungsarten Additive Fertigung:

Answer 45

1. **Rapid Prototyping**: Prototyp (Eigenschaften ungleich Endbauteil) 2. **Rapid Tooling**: Herstellung von Werkzeugen (z.B. Konturnahe Temperierung) 3. **Rapid Repair**: Reparatur von Verschleißteilen (Schichtauftrag) - Ersatzteile 4. **Direct Manufacturing**: Herstellung von Endbauteilen

Question 46

Polymerisierende Verfahren: Beispiele

Answer 46

* Stereolithographie (SLA) * Harzbettverfahren * Lokales punktuelles Verfestigen von fotoprepolymeren Kunstharzen mittels Laser * Poly-Jet * Tröpfchenablage * Auftragen und unmittelbares Verfestigen von fotoprepolymeren Kunstharzen * Digital Light Processing * Harzbettverfahren * Lokales Verfestigen von fotoprepolymeren Kunstharzen mit Lichtmaske * Continuous Liquid Interface Production (CLIP) * Harzbettverfahren * Lokales Verfestigen von fotoprepolymeren Kunstharzen mit O2-Inhibition

Question 47

Vor und Nachteile SLS

Answer 47

Vorteile: * mechanisch belastbar * es sind keine Stützstrukturen nötig (Pulver) * flexible Bauteile * Materialvielfalt * komplexeste Formgebung möglich * thermisch belastbar * hohe Detailgenauigkeit * Wiederverwendbare Reste Nachteile: * leicht raue Oberfläche (Korngrößenabhängig) * langsamer Fertigungsprozess * nur einfarbige Modelle sind möglich * Nachbeartbeitung - Entfernung anhaftendes Pulver * Energiebedarf

Question 48

Technologie- / Innovationskurve Fertigungsverfahren

Answer 48

* Etablierte Technologien (Spritzgießen, Spanen, etc.) kurz vor Grenze des Entwicklungspotenzials * Neue Technologien (Additive Fertigung) haben noch viel Entwicklungspotenzial * ! Kein Vergleich welche Technologie besser ist

Question 49

Vor und Nachteile 3D Keltool Prozess

Answer 49

Vorteile: * + Formeinsätze hoher **Festigkeit** und **Steifigkeit** und **Wärmeleitfähigkeit** * + hohe **Verschleißfestigkeit** * + hohe **Prozessähnlichkeit** Nachteile: * - aufwendige **Prozesskette** * - **Sinterschwindung** muss berücksichtigt werden * - **begrenzte Abmaße** möglich

Question 50

Wofür wird das Handling System beim Arburg Freeformer eingesetzt?

Answer 50

Das 5-Achs-Handling ermöglicht eine Bauteilerstellung ohne Stützkonstruktionen, da die Tröpfchenablage immer entlang des Gewichtkraftsvektors erfolgt.

Question 51

Einhärtungstiefe Stereolithographie (SLA)

Answer 51

* Einhärtungstiefe = Bauschichtdicke + Overcure * Einhärtetiefe ist Abhängig von der Energiedichte

Question 52

Wie werden die Tribologischen Bauteileigenschaften beeinflusst?

Answer 52

* Prozesseigenschaften * Materialeigenschaften

Question 53

Additiv gefertigtes Extrusionswerkzeug

Answer 53

* Individualisierte Leitung der Formmassen * Definierte Temperierung aufgrund hoher Kanalgeometriefreiheit

Question 54

Direkte Verfahren Definition:

Answer 54

Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das **Zielbauteil direkt** mittels additiver Fertigung hergestellt wird.

Question 55

Was ist ein Slicer?

Answer 55

* Software zur Erzeugung des **G-Codes** * Legt **Prozessparameter** zur Fertigung fest * **Input**: STL-Datei, Maschineninformationen * In der Regel sind Slicer Verfahrensabhängig * Slicer für das FDM-Verfahren sind im Regelfall mit allen FDM-Maschinen kompatibel

Question 56

Umformen

Answer 56

Fertigen durch **plastisches Ändern** der Form eines festen Körpers - **Masse** und **Zusammenhalt** werden **beibehalten** * Thermoformen * Blechumformung * Schmieden

Question 57

Fehlerbild Unterextrusion

Answer 57

Fehler: * Zu wenig Kunststoff wird extrudiert Ursache: * Falscher/inkonsistenter Filamentdurchmesser * Materialförderung falsch kalibriert Lösung: * Filamentdurchmesser korrekt angeben * Materialförderung in Firmware korrigieren (Schritte pro mm) * Materialförderung im Slicer korrigieren (Extrusionsfaktor/Flow)

Question 58

Fehlerbild: Regelmäßige Muster an der Außenseite des Bauteils

Answer 58

Fehler: * Regelmäßige Muster an der Außenseite des Bauteils Ursache: * Mechanische Probleme * Gebogene Spindel * Lagerung des Antriebs der Z-Achse * Schlechte Regelung des Heizelements Lösung: * Modifikation der Lagerung und Führung * Austausch der Spindel * Bestimmen der Regelparameter

Question 59

Urformen

Answer 59

Fertigen eines **festen Körpers aus formlosem Stoff** durch **Schaffen des Zusammenhalts** * Spritzgießen * Extrusion * Metallgießen

Question 60

Plastifizierende Verfahren: Bespiele

Answer 60

* Fused Deposition Modelling * Strangablageverfahren * Lokales Auftragen thermoplastischen Materials * Arburg Kunststoff Freiformen * Tröpfchenablage * Lokales Auftragen thermoplastischen Materials * Jet Modelling Multi-Jet Modelling * Tröpfchenablage * Lokales Auftragen von niedrigviskosen Thermoplasten

Question 61

Schwindung

Answer 61

Je nach verwendetem Fertigungsverfahren und Material unterliegen Bauteile einer Schwindung SLS/SLM: * Schwindung hervorgerufen durch Poren * Schwindung je nach Material 2 % bis 5 % * Orientierung im Bauraum: Kanten der Bauteile nach Möglichkeit nicht quer zur Bewegungsrichtung des Wischers ausrichten * erhöht Widerstand * kann verschieben der Bauteile verursachen FDM: * manche Kunststoffe können durch Tempern in ihren Eigenschaften verändert werden * Bsp.: höhere Temperaturfestigkeit Vergleich PLA: etwa 55 °C zu 120 °C * Verzug abhängig von Bauteilorientierung Fazit: Schwindung muss bei der Konstruktion des Bauteils berücksichtigt werden!

Question 62

Einordnung Additive Feritung DIN 8580

Answer 62

Fertigungsverfahren, bei denen das Werkstück element - oder schichtweise aufgebaut wird.

Question 63

Was wird im Materialprofil eingestellt?

Answer 63

Durchmesser: * Üblicherweise 1,75 mm oder 2,85 mm * Besser: nachmessen! Extrusion Multiplier: * Wird nach der Berechnung des Materialaustrags mit diesem multipliziert * Bei korrekt kalibrierter Maschine genau Temperaturen des Hotends und des Heizbettes * Materialabhängig Bauteilkühlung zur Beschleunigung der Erstarrung * Kühlung fördert Formtreue, aber auch Bauteilverzug * Geschwindigkeiten sind Materialabhängig * Um Ablösen des Bauteils zu vermeiden, sollten die ersten Schichten nicht gekühlt werden Minimale Schichtzeit garantiert das Erstarren der letzten Schicht

Question 64

Zugmittelgetriebe

Answer 64

Vorteile: * **Günstig** * **flexibel** auf den Bauraum anpassbar * **Rotatorisch in Translatorisch** oder umgekehrt Nachteile: * Geringere **Genauigkeit** bedingt durch **Trägheitseffekte** * **Vorspannung** notwendig **Wellenbelastung**

Question 65

Continuous-Inkjet-Verfahren: Genauigkeit und Materialauftrag

Answer 65

Gängige Abweichungen: * Abweichung der Tropfengröße * Winkelabweichung Tropfenflug Materialauftrag: * Je öfter meine Düse öffnet desto mehr Material wird ausgetragen * linearer Anstieg * Je größer der Tropfendurchmesser ist desto mehr Material kann ich austragen * kontinuierliche Fluss = rechter Randwert * parabel Anstieg * Je geringer die Relativgeschwindigkeit zwischen Düse und Bauplattform, desto höher ist der Auftrag * Annäherung an 0 von Startwert

Question 66

Konstruktionsrichtlinien FDM Stützstrukturen

Answer 66

* Sollte die gewünschte Geometrie weder durch Überhänge noch durch Bridging fertigbar sein, können Stützstrukturen eingesetzt werden * Stützstrukturen sollten nach Möglichkeit vermieden werden * Zusätzlicher Materialaustrag * erhöht Kosten * verlängert Fertigungsdauer * Zusätzlicher Arbeitsschritt * Stützstrukturen müssen entfernt werden * Verringerung der Oberflächenqualität * Anbindung an Bauteil sichtbar * Wenn Stützstrukturen nicht vermieden werden können, sollten sie minimiert werden * Zu hohe Stützstrukturen neigen dazu, sich abzulösen oder umzufallen

Question 67

Vor und Nachteile SLA

Answer 67

Vorteile: * Sehr hoher Detaillierungsgrad * Sehr gute Oberflächen * Etablierte Technologie - know how Nachteile: * Teures Verfahren * Langsames Verfahren * Stützstrukturen nötig * Nachträgliche UV-Aushärtung des Modells nötig

Question 68

Evolution der Spritzgießwerkzeugtemperierung

Answer 68

1. Gebohrte Kühlkanäle 2. „Um die Ecke bohren“ 3. Konturangepasste Kühlung 4. Parallelkühlung 5. Effektive Flächenkühlung 6. Luftkühlung 7. Thermomechanisch optimiert

Question 69

Jet Modeling / Multi Jet Modeling: Verfahren

Answer 69

Verfahrensprinzip: Aufschmelzen thermoplastischen Materialien gefolgt vom Austragen und Ablegen von Tröpfchen durch eine beheizte Düse * Ausgangsmaterial * Wachse, niedrigviskose Poylmere * Darbietungsform * Strang, flüssig * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) * Aktivierungsenergie * Erwärmung durch Wärmeleitung in der Düse * Post-Prozess * Mechanische Entfernung der Stützkonstruktion

Question 70

Antriebstechnik:

Answer 70

Erzeugung von Bewegung mittels Kraftübertragung über den Antriebsstrang

Question 71

Wesentliche Einflüsse der Werkzeugtemperierung

Answer 71

Verarbeitungsverhalten * Fließverhalten * Erstarrungsverhalten * Entformungsverhalten Formteileigenschaften * Optik * Morphologie * Mechanik * Geometrie

Question 72

Vor und Nachteile SLM/EBM

Answer 72

Punktuelles Aufschmelzen von Materialpartikeln via Laserstrahl / Elektronenstrahl Vorteile: * Keine Stützstrukturen nötig * extrem dichte und belastbare Modelle Nachteile: * Begrenzte Baustufengenauigkeit * Genauigkeit abhängig von Korngröße * Nur für wenige Metalle einsetzbar (Edelstahl, Aluminium, Titan, Kunststoffe, Keramik) * thermische Nachbehandlung nütig Energetisch aufwändiges Verfahren

Question 73

Konstruktionsrichtlinien FDM Wandstärke

Answer 73

* Bei der Konstruktion muss die **Austragsbreite** des abgelegten Strangs beachtet werden * Austragsbreite entspricht meist **Düsendurchmesser** * Achtung! Einstellung im Slicer * Wandstärke sollte ein Vielfaches der Austragsbreite sein * Andernfalls entstehen Lücken oder Füllstrukturen zwischen Strängen * zu geringe Wandstärken können nicht abgebildet werden

Question 74

Materialvorlage / Darbietungsformen Monofilament vs. Granulat

Answer 74

Variante 1: Monofilament * + Einfache **Handhabung** * + Einfache Plastifizierung kleiner **Austragsmengen** * + Austrag relativ gut **steuerbar** * - Zusätzlicher **Compoundierprozess** * - Einschränkung der **Materialpalette** * - **Materialmodifikationen** auf der Anlage schwierig * - Erschwerte Plastifizierung großer **Austragsmenge**n Variante 2: Granulat * + Großes **Materialspektrum** * + **Günstig** und gut **verfügbar** * + **Serienmaterial** mit bekannten Eigenschaften * + **Materialmodifikationen** auf der Anlage möglich * - Komplexe **Verarbeitung** * - Erfordert tieferes **Prozessverständnis** * - Plastifizierung und Dosierung **kleine**r **Mengen** problematisch

Question 75

Custom G-Code

Answer 75

G-Code, der unabhängig von Bauteil oder sonstigen Einstellungen immer an bestimmten Stellen eingefügt wird Start G-Code: * Wird am Anfang der Datei eingefügt * Sollte Anfahren der 0-Position enthalten End G-Code * Wird am Ende der Datei eingefügt * Sollte Abschalten der Heizelemente enthalten

Question 76

Warum benutzen wir Kunststoffe zur Produktherstellung? (allgemein)

Answer 76

* Funktionsintegration * Skalierbare Fertigung * Reproduzierbare Fertigungsprozesse * Spritzgießen bedient diese Kriterien

Question 77

Additive Fertigung zur Prototypenproduktion - Entwicklungsprozess

Answer 77

Produktentwicklungsprozess nach VDI 2221: * 1. Anforderungen * 2. Konzept - Konzeptprototyp * Überprüfen des ästhetischen Eindrucks * 3. Entwurf - Geometrieprototyp * Beurteilung von Maß, Form und Lage * 4. Ausgestaltung - Funktionsprototyp Prototyp * Definierte Produktfunktionen werden abgebildet * Technischer Prototyp * Keine wesentlichen Unterschiede vom späteren Endprodukt Agile Methode: * Anforderungen: Konzept, Test, Iteration - Wiederholung

Question 78

Um einen Prototyp der Lüftereinheit herzustellen, nutzen Sie Ihre FDM-Anlage. Welche Kunststoffarten können Sie mit einer solchen Anlage verarbeiten? Nennen Sie zudem zwei typische Kunststofftypen. Aus welchem Grund können nicht alle thermoplastischen Materialien auf einer FDM Anlage verarbeitet werden?

Answer 78

Amorphe Kunststoffe * TPE * ABS * PC * PLA * PET Aufgrund der höheren Schwindung und des sich einstellenden Verzugs können typischerweise teilkristalline Thermoplaste schwer bis nicht verarbeitet werden.

Question 79

Ist die Additive Fertigung nur für Prototypen geeignet?

Answer 79

* Nein! * Mehr als ein drittel der Produktion ist Rapid Manufacturing * Fast zwei drittel des Umsatzes werden mit der Produktion von Endprodukten gemacht

Question 80

Selektives Laserschmelzen (SLM / SLS) Verfahren:

Answer 80

Verfahrensprinzip: Schichtweises Auf- bzw. Anschmelzen von thermoplastischem Pulver mittels Laserstrahlung * Ausgangsmaterial * Teilchenverstärkte Kunststoffe, Kunststoffmischungen, Metalllegierungen, Keramiken mit Füllstoffen oder Binder * Darbietungsform * Pulver * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) * Aktivierungsenergie * Erwärmung durch Laser oder Strahler * Post-Prozess * Kontrolliertes Abkühlen * Reinigen mittels Druckluft * Gleitschleifen, Strahlen, Lackieren

Question 81

Hybride Technologien

Answer 81

**Hybride Prozesse**... Prozesse als _Kombination unterschiedlicher Wirkprinzipien_, bei denen unterschiedliche Energieformen zeitgleich in einem Prozessschritt, in einer Wirkzone eingekoppelt werden. **Hybride Prozesse**... als _Kombination von Prozessschritten_, bei denen eine parallele Durchführung üblicherweise sequentiell stattfindender Prozessschritte erfolgt. **Hybride Maschine**... als eine _Integration von verschiedenen Fertigungsverfahren in eine Maschine_, in der entweder einzelne Verfahrensschritte sequenziell durchgeführt oder parallel verschiedene Verfahren an unterschiedlichen Orten des Bauteils angewendet werden. **Hybride Produkte**... die unabhängig von deren Herstellung charakterisiert werden durch _hybride Strukturen oder hybride Funktionen_ * Additive Feritung: hybrider Prozess über hybride Maschine * Beispiel: Sonderspritzgießverfahren In Mould Labeling: * Urformen * Fügen * Beschichten

Question 82

Hybride Fertigungszelle: Ebenen

Answer 82

* Antriebsebene * Getriebe und Schnittstellenebene * Applikationsebene

Question 83

Vom „Polymer“ zum Werkstoff „Kunststoff“

Answer 83

Kunststoff = Polymer + Zuschlagstoff + Verstärkungsstoff Polymereigenschaften: * Chemische Architektur * Seitenketten * Molekulargewicht * Molekulargewichtsverteilung Polymere allein sind i.A. weder lebens- noch verarbeitungsfähig * Zugabe von Zuschlagstoffen (Additiven)

Question 84

Was sind Einflüsse auf die Umweltbeständigkeit

Answer 84

* Medien * Wasser * Säure * Base * UV Licht * Sauerstoff * Temperatur

Question 85

Continouos Liquid Interface Production (CLIP) Verfahren:

Answer 85

Verfahrensprinzip: Polymerisation von flüssigen Harz- systemen durch UV-Bestrahlung mithilfe von Sauerstoff-Inhibition Vernetzung wird durch Sauerstoff verhindert. Vernetzungsebene erst kurz über der Bauplattform * Ausgangsmaterial * Unterschiedliche UV-aktivierbare und 02-inhibierbare Monomermischungen * Darbietungsform * Flüssig, pastös * Bindungsmechanismus * Chemisch (kovalente Bindung) * Aktivierungsenergie * UV-Strahlung durch Lampe zum Aushärten Post-Prozess Reinigen des Modells

Question 86

Spitzen und Kanten fertigungsgerecht auslegen

Answer 86

* Spitzen und Kanten, die **parallel zur Baurichtung** ihr **Maximum** haben können oft nur schlecht abgeformt werden. * Hier muss das Produktdesign angepasst werden * Verwenden von **Kegelstümpfen**

Question 87

Maßnahmen zu Reduzierung der Maschineschwingung

Answer 87

* Reduzierung der bewegten Masse * Filamentförderung nicht an der Düse * Kunststoffaufbau der Düse statt Metall * Realisierung der Kühlung * Erhöhung Anlagensteifigkeit / Dämpfung * keine Biegebalken sonder Stützstreben * Auf Maschine angepasstes Maschinenbett * Erhöhung Anlagenträgheit * Niedriger Schwerpunkt * kurzer Hebelarm

Question 88

Vor und Nachteile 3D Druck

Answer 88

Vorteile: * schnelle Fertigung * es sind keine Stützstrukturen nötig (Pulver stützt) * vollfarbige Modelle sind darstellbar * komplexeste Formgebung möglich ​Nachteile: * mechanisch nur teilweise belastbar wenn die Bauteile mit Verbundstoffen nachbehandelt werden * leicht raue Oberfläche wie sandgestrahlt.

Question 89

Antriebsarten:

Answer 89

* Mechanisch * Elektrisch / magnetisch * Fluidmechanisch: * Hydraulisch * Pneumatisch * Piezo-elektrisch

Question 90

Glasplattformen:

Answer 90

Vorteile: * **Günstig** und gut **verfügbar** * Skalierbar * **Gleicht Unebenheit** in Druckbett **aus** (Nutzung der Stellschrauben) Nachteile: * Schlechte **Wärmeleitung** * **Haftung** muss meist nachträglich angepasst werden

Question 91

STL Dateiformat:

Answer 91

* Importfile Format für Slicing-Programme: ".STL "(StereoLithography) * Oberflächen eines CAD Körpers werden mit Dreiecksfacetten beschrieben * Eckpunkte sowie Flächennormale werden gespeichert * STL Dateien unabhängig vom CAD Programm * Dateigröße viel kleiner verglichen mit CAD Dateien

Question 92

Hybride Stragetie mit autom. Werkzeugwechsel

Answer 92

Question 93

Anlagenaufbau 3D Druck

Answer 93

Question 94

Amorphe Thermoplaste

Answer 94

* ABS * PC * PMMA * PS

Question 95

Additve Feritung in der Werkzeugtechnik

Answer 95

* Werkzeugtemperierung * konturnah, komplex * Hybride Bauweise, Hülle Kern * Druckluftauswerfer * Heißkanaltechnik * modulare Werkzeugkonzepte * Stammwerkzeug * Kunststoffeinsatz

Question 96

Mechanische Eigenschaften von im FLM verarbeiteten Materialien

Answer 96

Bedeutendste Einflüsse: * Abkühlung * Ablagestrategie * Materialformulierung Mechanische Eigenschaften: * signifikant mit dem Vorhandensein von Fehlstellen verknüpft * Additiv gefertigte Proben ohne Fehlstellen haben ebenfalls anisotrope Eigenschaften * Lokal unterschiedliche Abkühlhistorie * Anisotropie sowohl auf molekulararer Ebene als auf struktureller Ebene begründet * ►strukturelle Anisotropie ist dominant

Question 97

Benennen Sie drei wesentliche Bauteileigenschaften, die mit Nachbearbeitungsprozessen beeinflusst werden können sowie jeweils ein Nachbearbeitungsverfahren

Answer 97

Oberfläche * Schleifverfahren, thermischen Entgraten, chemisches Entgraten Physikalische Eigenschaften * Infiltrationsverfahren, Wärmebehandlung Oberfläche als Grenzfläche * Beschichten, Metallisieren Haptik * Wassertransferdruck, Beledern, etc.

Question 98

Vernetzung Poly Jet Verfahren

Answer 98

1. Frisch gedruckte Schicht (Monomer + Fotoinitiatoren) 2. UV-Belichtung (gespaltene Radikale) 3. Start der Polymerisation 4. Vernetzte Monomerketten

Question 99

Welchen Einfluss hat die Scanstrategie (Aufbaurichtung)?

Answer 99

Starker Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften: * Deutlicher Anstieg der Zugfestigkeit in Scanrichtung / Aufbaurichtung * Aufbaurichtung FDM vergleichbar mit Faserorientierung * Isotroperes Verhalten durch "Kreuz-Strategie"

Question 100

Einordnung der direkten Verfahren Graphik 2

Answer 100

Question 101

Überhängende Radien

Answer 101

* Radien dürfen einen Maximalwert nicht überschreiten, wenn eine Fertigung ohne Stützkonstruktion möglich sein soll * Laserschmelzen: ri ≦ 4,5 mm * Fused Deposition Modeling: ri ≦ 5,0 mm

Question 102

Nach innen geformte Spitzen und Kanten

Answer 102

* In Spitzen oder Ecken können Pulverrückstände verbleiben * Aus diesem Grund sollten Radien vorgesehen werden * Dadurch lassen sich Pulverrückstände mittels Druckluft leichter entfernen

Question 103

Möglichkeiten der Förderung und Plastifizierung

Answer 103

Monofilament * Plastifizierung über Wärmeleitung * Reibförderung Granulat: * Plastifizierung über Wärmeleitung und Scherung * Schneckenförderung

Question 104

Maßnahmen zur Reduzierung des Bauteilverzugs

Answer 104

Eigenspannungsprofil homogenisieren -\> **Temperaturprofil homogenisieren**: * Heizbett nutzen * Bauraumbeheizung nutzen * Eigenspannungen und Verzug können gleichsam reduziert werden * **Haftung** auf der Bauplattform erhöhen: * Verzug kann reduziert werden * Eigenspannungen werden aber im Bauteil eingefroren. * Diese können nachträglich relaxieren. * **Materialien** mit niedrigen Schwindungspotenzial verwenden: amorphe Kunststoffe

Question 105

Fügen

Answer 105

Auf Dauer angelegtes **Zusammenbringen von zwei oder mehreren Werkstücken** geometrisch bestimmter fester Form oder von eben solchen Werkstücken mit formlosem Stoff * Montage * Schweißen * Infrarotschweißen

Question 106

Anwendungsfelder der additiven Fertigung

Answer 106

* Prototypenbau * Schneller und sicherer zum Serienbauteil Fertigteilproduktion * Kleine Stückzahlen flexibel wirtschaftlich herstellen * Werkzeuge und Formen Stückzahl 1 und Skalierungseffekte nutzen * Ersatzteilfertigung Fertigung nach Bedarf und vor Ort zur wirtschaftlichen Ersatzteilfertigung

Question 107

Bauteileigenschaft Optische Eigenschaften:

Answer 107

* Optische Eigenschaften sind stark abhängig von der **Schichtdicke** * Rauheit wird maßgeblich durch die **Aufbaurichtung** / Scanstrategie beeinflusst * Optische Eigenschaften werden durch **innere Eigenschaften** beeinflusst * Hochglanzbearbeitung möglich (elastische Kunststoffe problematisch)

Question 108

Infill von additv gefertigten Bauteilen:

Answer 108

Anisotropien im Bauteil: * Durch Prozess oder Infill eingebracht * Können gezielt eingesetzt werden Nachteil von Infillstrukturen: * Richtungsorientierte mechanische Eigenschaften * Häufig nicht in Konstruktion berücksichtigt

Question 109

Anlagenaufbau TTS

Answer 109

Question 110

Kunststoffe - konventiell vs. additive Fertigung

Answer 110

Konventionelle Fertiung: * Hohes Leichtbaupotenzial * Hohe Funktionsintegration möglich * Komplexe Strukturen in großer Masse herstellbar * Kosten werden auf große Massen umgelagert Additive Fertigung * Hohes Leichtbaupotenzial * Hohe Funktionsintegration möglich * Komplexe Strukturen abbildbar * (Achtung: Post-Processing) * Kostenumlagerung zumeist nicht möglich

Question 111

Anlagenaufbau EBM Elektronenstrahlschmelzen

Answer 111

Question 112

Einordnung und Vergleich der einzenen Verfahren

Answer 112

Question 113

Was für Slicer Profile gibt es?

Answer 113

* Maschinenprofile * Einmal pro Maschine * Materialprofile * Einmal pro Material * Druckprofile * Einmal pro Druckauftrag

Question 114

Spindelgetriebe

Answer 114

Vorteile: * Selbsthemmend * Hohe Übersetzungen möglich * Rotatorisch in Translatorisch oder umgekehrt Nachteile: * Starre Drehmomentübertragung * Selbsthemmung fordert Losbrechkraft

Question 115

Fehlerbild Überextrusion

Answer 115

Fehler: * Zu viel Kunststoff wird extrudiert Ursache: * Falscher/inkonsistenter Filamentdurchmesser * Materialförderung falsch kalibriert Lösung: * Filamentdurchmesser korrekt angeben * Materialförderung in Firmware korrigieren (Schritte pro mm) * Materialförderung im Slicer korrigieren (Extrusionsfaktor/Flow)

Question 116

Vor und Nachteile Vakuumgießen

Answer 116

Vorteile: * + wirtschaftliche Herstellung größerer Stückzahlen möglich (50 - 100) * + große Materialauswahl mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften („von gummielastisch bis hart-spröde“) * + optisch klare und lebensmittelechte Prototypen möglich Nachteile: * - keine Verwendung des Serienmaterials (Formmasse und Werkzeug) * - keine wirtschaftliche Herstellung sehr großer Stückzahlen (\>\>100) * - keine prozessabhängigen Eigenschaften möglich (Molekülorientierungen, Morphologie usw.) * - kein Einsatz im Serienprozess möglich

Question 117

Piezo- elektrischer Antrieb

Answer 117

* Geringer Hub * Hohe Dynamik * Hohe Genauigkeit

Question 118

Wirtschaftlichkeit additiver Fertigungsverfahren im Vergleich

Answer 118

* Tendenziell konstante Stückkosten über die Stückzahl bei additiven Fertigungsverfahren * Anlagenauslastung wird über Kombination mehrerer Bauaufträge erzielt * Keine Werkzeugkosten * Keine Entwicklungs- und Abmusterungszeiten --\> Stückzahl / Preis Graphik * Preistreiber Additive Fertigung: Bauteilgröße * Preistreiber Spritzgießen: Bauteilkomplexität

Question 119

Vor und Nachteile Direct Tooling

Answer 119

* + kurze Fertigungszeiten * + Kosten * - Oberflächenrauigkeit * - Standzeit * - Wärmeleitung * - Verschleiß * - Materialanforderungen: * hohe Fließfähigkeit * geringe Verarbeitungstemperatur

Question 120

Radikalische Polymerisation

Answer 120

1) Startreaktion: * Initiatoren zerfallen durch Energiezufuhr in ihre Radikale 2) Wachstumsreaktion * Radikale reagieren mit doppelgebundenen Kohlenstoff * Die neue Gruppe reagiert weiter mit anderen Doppelbindungen 3) Abbruch * Reaktion zweier Radikal-Enden von Polymerketten * Reaktion eines Radikal-Endstücks von Polymerketten mit dem Radikal des Initiators * Übertragung eines Wasserstoffatoms von einem Makroradikal zum anderen * Eliminierung eines bindungsfähigen Wasserstoffatoms

Question 121

Stoffeigenschaften ändern

Answer 121

Fertigen durch **Veränderung der Eigenschaften des Werkstoffes**, aus dem ein Werkstück besteht * Härten * Tempern * Glühen

Question 122

Vor und Nachteile FDM

Answer 122

Vorteile: * Günstiges Verfahren * Schnelles Verfahren Nachteile: * Sehr eingeschränkter Detaillierungsgrad * Eingeschränkte Materialpalette * Stützstrukturen nötig * Schichten gut sichtbar

Question 123

Zahnradgetriebe

Answer 123

Vorteile: * schlupflose Drehzahl- bzw. Drehmomentübertragung Nachteile: * Starre Drehmomentübertragung * Hoher Fertigungsaufwand * benötigt Standardisierung

Question 124

Additiv gefertigter Werkzeugeinsatz Vergleich Kunststoff Metall

Answer 124

Technisches Bauteil der Fa. Robert Seuffer GmbH & Co. KG Verfahren: Selektives Laser-Sintern Material: ABS-ähnliches Material der Fa. Stratasys Ltd. * Kosten: 1.000 Euro * Metallform: ca. 40.000 Euro * Fertigungsdauer: 24 Stunden * Metallform: ca. 8 Wochen * Standzeit: ca. 60 Teile * Metallform: \> 10.000 Teile

Question 125

Wanddicken unterschiedlicher Fertigungsverfahren

Answer 125

FDM: * gerades Vielfache der Extrusionsbreite (abh. von Düsendurchmesser) SLS/SLM: * abhängig von Korngröße SLA: * abhängig von Laserdurchmesser DLP: * abhängig von Pixelgröße der Maske

Question 126

Vor und Nachteile Poly Jet Verfahren

Answer 126

Vorteile: * hohe **Genauigkeit** * sehr glatte **Oberflächen** sind möglich * **transparente Bauteile** sind möglich * unterschiedliche Materialeigenschaften können auf einem Bauteil kombiniert werden * Gute Stabilität * Sehr schnelles Fertigungsverfahren. Nachteile: * die Hitzebeständigkeit der Bauteile ist bei mehreren Materialien nur begrenzt * Hohe Fertigungskosten * Entfernung von Stützstrukturen

Question 127

Thermische Alterung bei pulverbettbasierten Verfahren

Answer 127

* Material bei Aufbauprozess über lange Zeit Temperaturen knapp unter Kristallitschmelztemperatur ausgesetzt * thermische Alterung Stabilisierung notwendig * niedrige Wärmeleitfähigkeit vorteilhaft: * kein "wachsen" * Vermeidung von Agglomerationen: schwierige Entformung * nicht gesintertes Material verbleibt im Bauraum / wird von Bauteil getrennt * Zugabe von 30-50 % Neupulver nötig, um Stoffeigenschaften zu erhalten

Question 128

Vor und Nachteile Stereolithographie SLA

Answer 128

Vorteile: * sehr detaillierte und **feine Oberfläche** * mechanisch teilweise belastbar * hohe **Fertigungsgenauigkeit** * **transparente Bauteile** sind möglich * komplexeste Formgebung möglich. Nachteile: * Es sind nur UV-härtbare Kunststoffe/ Harze verwendbar * hohe Fertigungskosten * nur einfarbige Modelle sind möglich * langsamer Fertigungsprozess * nicht alle Materialien sind thermisch belastbar * Es können nicht alle Geometrien problemlos hergestellt werden, da Stützstrukturen nachträglich entfernt werden müssen.

Question 129

Teilkristalline Thermoplaste

Answer 129

* HDPE * LDPE * PA * PP

Question 130

Faktoren der Positionierung von X, Y und Z Richtung

Answer 130

* Bauraumnutzung * Einfachheit (Aufbau und Steuerung) * Ergonomie * Auslegung der Plastifiziereinheit (Gewicht) * bewegte Masse (Düse und Plastifiziereinheit) * Dynamik * Flexibilität * Stützstrukturfreiheit (5-Achs Handling)

Question 131

Fehlerbild: Versatz im Bauteil

Answer 131

Fehler: * Versatz im Bauteil Ursache: * Externe Einwirkung auf Positioniersystem * Aussetzen der Motortreiber Lösung: * Maschine einhausen * Elektronik kühlen * Geschwindigkeit reduzieren

Question 132

Passungen in der Additiven Fertigung

Answer 132

* Additive Fertigungsverfahren sind teilweise nicht in der Lage, exakte Passungen zu erzeugen * Problem kann durch geschickte Konstruktion umgangen werden * Spalt vorsehen * Federelement vorsehen

Question 133

Pulverbettbasierte Verfahren: Beispiele

Answer 133

* Selektives Lasersintern * Schweißverfahren * Lokales Aufschmelzen pulverförmigen Materials mittels Laser und Verschmelzen (Verschweißen) beim Erstarren * 3D Drucken * Tröpfchenablage * Punkt-für-Punkt Auftragen von Bindern oder Copolymerisierung von pulverförmigem Material

Question 134

Multi Jet Modeling: Bewertung

Answer 134

* Mechanische Eigenschaften – * Genauigkeit – * Oberflächenqualität – * Reinigungsaufwand – * Nachbereitung (Härten etc.) + * Material/Darreichungsform o

Question 135

Übermaß bei laserbasierten Verfahren

Answer 135

* Das Schmelzebad beschränkt sich nicht auf eine Schicht, sondern erstreckt sich über tieferliegende pulverschichten. * So kommt es zu einem Übermaß an Stellen, die im Wesentlichen von einer Schichtdicke definiert werden. * Das Übermaß kann nachträglich entfernt werden. * Das Übermaß kann bei der Konstruktion berrücksichtigt werden.

Question 136

Polymerisierende Verfahren Definition:

Answer 136

Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtweise aufzubauende Material zunächst **schichtweise aufgetragen** sowie _gleichzeitig oder sequenziell_ mittels Energieeintrag **polymerisierend gefügt** wird.

Question 137

Anlagenaufbau CLIP 1

Answer 137

Question 138

Allgemein bekannt sind grundlegende Vor- und Nachteile additiver Fertigungsverfahren gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren. Nennen Sie jeweils drei Vor- und Nachteile.

Answer 138

V orteile: * Produktion nach Bedarf * Werkzeuglos * Ressourcenschonend * Wirtschaftlich für kleine bis mittlere Stückzahlen (abhängig vom Verfahren) Nachteile: * Eingeschränkte Materialpalette * Hoher manueller Aufwand * Unproduktive Prozesse (vgl. SG) * Unreproduzierbare Prozesse * UngenauRaue Oberflächen

Question 139

3D-Printing Verfahren:

Answer 139

Verfahrensprinzip: Schichtweises **Verkleben** eines Pulvers mit einem **Binder** und anschließende **Infiltration** mit einem **Harzsystem** * Ausgangsmaterial * Anorganische Pulver, Kunststoffe, Metalle, Keramiken * Darbietungsform * Pulver: Modellmaterial * Flüssig: Binder * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) oder/oder chemisch (Vernetzend) * Aktivierungsenergie * Ggf. Erwärmung der Düsen * Post-Prozess * Kontrolliertes Abkühlen * Reinigen mittels Druckluft * Imprägnieren mit flüssigem Wachs, Kleber, Harz oder Metallen * ggf. Sintern

Question 140

Fused Deposition Modeling (FDM)

Answer 140

Verfahrensprinzip: Aufschmelzen von strangförmigem Kunststoff gefolgt vom Austragen und Ablegen durch eine beheizte Düse * Ausgangsmaterial * Thermoplastische Kunststoffe ohne oder mit Füllstoffen * Darbietungsform * Strang * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) * Aktivierungsenergie * Erwärmung durch Wärmeleitung in der Düse * Post-Prozess * Stützmaterial, z.B. mechanisch oder mit Laugen entfernen; Reinigen, Beschichten

Question 141

Elektronenstrahlschmelzen (EBM) Verfahren:

Answer 141

Verfahrensprinzip: Schichtweises, vollständiges Aufschmelzen von metallischem Pulver mittels Elektronenstrahlung * Ausgangsmaterial * Metalllegierungen * Darbietungsform * Pulver * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) * Aktivierungsenergie * Bewegungsenergie der Elektronen * Post-Prozess * Kontrolliertes Abkühlen * Reinigen mittels Druckluft * Gleitschleifen, Strahlen, Lackieren

Question 142

Vor und Nachteile Subtraktiver Fertigung

Answer 142

* + Hohe **Maßhaltigkeit** und **Oberflächenqualität** * + **Individualisierung** möglich * + Mittlere **Fertigungsgeschwindigkeit** * - **Verschnittreich**e Fertigung * - Eingeschränkte **Bauteilkomplexität** * - In der Regel hohen **manuellen Aufwand** pro Werkstück

Question 143

Druckraum pulverbettbasierte Verfahren:

Answer 143

* Wandung muss berücksichtigt werden, um den Bauraum physisch zu erhalten * Kann in zwei Varianten ausgeführt sein: * Wechselbehälter * Gedruckte Wandung * Gedruckte Wandung ermöglicht kontinuierlich laufende Prozesse

Question 144

Was sind Anwendungsbereiche der Additiven Fertigung (Industrie und Privat)?

Answer 144

Industrie: * Luft und Raumfahrt * Automobil * Gewebe * Medizintechnik * Spritzgießen * Maschinenbau -\> Individualisierte Produkte Privat: * Gadgets * Ersatzteile * Schmuck * Spielzeug -\> Individualisierte Produkte

Question 145

PLA und ABS

Answer 145

PLA: * nicht reizend * geringer Verzug * nicht brennbar * E-Modul: 3500 MPa ABS: * reizend * hoher Verzug * brennbar * E-Modul: 2300 MPa

Question 146

Einsatz der additiven Fertigung in der Heißkanaltechnik

Answer 146

Konventionell gefertigter Heißkanal * Totwassergebiete * Hohe Scherraten Heißkanal mit Umlenkelementen * Reduzierung der Totwassergebiete * Reduzierung der Scherraten **Strömungsangepasstes** Design * Weitere Reduzierung der _Totwassergebiete_ und _Scherraten_

Question 147

Vorteile einer beheizten Bautplattform

Answer 147

* Geringere Temperaturunterschiede im Bauteil * Geringere Schwindungsdifferenzen * Geringere Eigenspannungen * Geringerer Verzug

Question 148

Verfahrensablauf Multi Jet Modeling

Answer 148

1. Drucken / Nivellieren 2. Druckkopf anheben und um einen Düsenversatz verschieben 3. Drucken / Nivellieren

Question 149

Problematik bei der Fertigung von Löchern in XZ/YZ-Ebene

Answer 149

* Problematik 1: durch schichtbasierten Aufbau werden Löcher nicht ideal rund * Treppenstufeneffekt * Problematik 2: bei großen Radien sind Überhangwinkel am oberen Ende nicht fertigbar * Durchhängen der Kunststoffbahnen * Lösung: tränenförmige Löcher * falls der Anwendungsfall es erlaubt

Question 150

Arburg Kunststoff Freiformen (AKF)

Answer 150

Verfahrensprinzip: Plastifizierung von **Granulat** und Austragen von **Tröpfchen** durch eine **Verschlussdüse mit Piezo-Elementen** * Ausgangsmaterial * Thermoplastische Kunststoffe * Darbietungsform * Granulat * Bindungsmechanismus * Physikalisch (thermisch) * Aktivierungsenergie * Erwärmung durch Wärmeleitung und Scherung im Extruder und der Düse * Post-Prozess * Durch 5-Achs Base Plate kann weitestgehend auf eine Stützkonstruktion verzichtet werden, ggf. nachschleifen und polieren

Question 151

Digital Light Processing (DLP) Verfahren:

Answer 151

Verfahrensprinzip: **Polymerisation** von **flüssigen Harz- systemen** durch **UV-Bestrahlung** mittels einer **Lichtmaske** (Bsp. über Mikrospiegel) * Ausgangsmaterial * UV-aktivierbare Kunstharze ohne und mit Füllstoffen * Darbietungsform * Flüssig, pastös * Bindungsmechanismus * Chemisch (kovalente Bindung) * Aktivierungsenergie * UV-Strahlung durch Laser oder Lampen * Post-Prozess * Reinigen mit geeigneten Chemikalien

Question 152

Digital Light Processing (DLP) Varianten:

Answer 152

* Bottom Up Prinzip * Top Down Prinzip: * 1. Belichten * 2. Absenken und Beschichten * 3. Belichten * DLP Zeilenprinzip: * UV- Lichtquelle fährt ein einer Richtung über die Bauplattform

Question 153

Fehlerbild: mangelnde Haftung in der ersten Schicht

Answer 153

Fehler: * Erste Schicht haftet nicht am Druckbett Ursache: * **Druckbett** falsch ausgerichtet * Schlechte **Haftung** auf Oberfläche des Druckbetts * Erste Schicht bei zu hoher **Geschwindigkeit** Lösung: * Druckbett ausrichten * Oberfläche Materialgerecht modifizieren * Geschwindigkeit reduzieren

Question 154

Zusammensetzung der Positionierunsicherheit

Answer 154

Die Positionierunsicherheit setzt sich aus drei Anteilen zusammen: 1. **P**ositions**a**bweichung Pa (systematische Abweichung) 2. **U**mkehrspanne U (Hysterese bei Bewegungen aus verschiedenen Richtungen) --\> Mutter / Gewindestange 3. **P**ositions**s**treubreite PS (zufällige Abweichung)

Question 155

Materialförderung - Monofilament

Answer 155

Variante 1: Förderung am Maschinenbett * + geringe bewegte Masse * + Trägheit sinkt * + Präzision in Bewegung steigt * - Knicken des Materials möglich * - Fertigungsabruch * - Präzision in Extrusion sinkt Variante 2: Förderung vor der Düse * + Düsennahe Dosierung * + Knicksicher * + Präzision in Extrusion steigt * - Hohes bewegtes Gewicht * - Trägheit steigt * - Präzision in Bewegung sinkt

Question 156

Exemplarische Stückkosten: Vakuumgießen, Spritzgießen, Additive Fertigung

Answer 156

Question 157

Hybridbauweise von Spritzgießwerkzeugen und Erhöhung der Aufbaurate

Answer 157

Kostenanalyse im Einzelfall Additive Fertigung auf begrenzte Bereiche beschränkt Einsparungen: * Endkonturnaher Aufbau * Minimierung der Schrupp- bearbeitung (Fräsen / Erodieren) * konventionell gefertigte Basis additiv gefertigter Aufbau * Weitere Erhöhung der Laserleistung Einführung der Hülle-Kern-Strategie * Unterscheidung in Kern- und Randbereiche * Hohe Qualität in den Randbereichen * schneller Aufbau im Kern * Variation der Schichtdicke und der Größe des Laserfokus * Insgesamt: Erhöhung der Aufbaurate * Auch möglich: * Additiv gefertigte Hülle * gegossener Kern

Question 158

Konstruktionsrichtlinien FDM Stufeneffekt

Answer 158

* Durch Schichtbauweise entsteht Stufeneffekt bei Steigungen * Abhängig von Höhe der Schichten * Wirkt sich negativ auf Funktionsflächen, Maßhaltigkeit und Optik des Bauteils aus

Question 159

Thermoplastplattformen:

Answer 159

Vorteile: * **Günstig** und gut **verfügbar** * Gute **Haftung** * Keine **Reinigung** der Druckplattform notwendig * Geringes **Gewicht** Nachteile: * Platten müssen nach jedem Druck getauscht werden (**Einmalteile**) * Abweichung der **Ebenheit** möglich

Question 160

Verfahrensabauf Additive Fertigung

Answer 160

1. CAD Daten 2. CAM Daten STL Format 3. CAM Daten Slicen 4. Produktion 5. Nachbearbeitung 6. Montage 7. Fertigteil / Fertige Baugruppe

Question 161

Sie möchten nun die additive Fertigung in Ihrem Betrieb integrieren und interessieren sich im Besonderen für die Verarbeitung von amorphen Thermoplasten. b) Benennen Sie das geeignete additive Fertigungsverfahren und begründen Sie Ihre Wahl.

Answer 161

* AKF / FDM Amorphe Thermoplaste lassen sich aufgrund des weiten **Aufschmelzbereich**s nicht in SLS Verfahren verarbeiten. Dieser breite Aufschmelzbereich ist für plastifizierende, additive Fertigungsverfahren gut, da die **Schichtanbindung** besser abläuft (guter Verbund) Amorphe Thermoplaste weisen niedrige **Schwindungswerte**, weswegen amorphe Thermoplaste in plastifizierenden Verfahren gut eingesetzt werden können.

Question 162

Was sind innere Bauteileigenschaften?

Answer 162

* Verbundfestigkeit * Zugfestigkeit * Wechselbelastbarkeit * Schichtenverbund * Morphologie * Orientierungen * Verstärkung? * Eigenspannungen?

Question 163

Materialförderung - Granulat

Answer 163

Variante 1: Förderung am Maschinenbett * Arburg Freeformer Variante 2: Förderung vor der Düse * Hybride Fertigungszelle IKV

Question 164

Direkte additive Fertigungsverfahren werden in erster Linie hinsichtlich des Ausgangszustands des eingesetzten Materials unterteilt. Geben Sie die 3 Klassifizierungen mit jeweils einem Beispiel an!

Answer 164

* Feststoff: * Flüssigkeit:

Question 165

Abtrieb beim 3D Drucker

Answer 165

* Düse * Bauplattform

Question 166

Getriebearten:

Answer 166

* Zahnradgetriebe * Zugmittelgetriebe * Schraubengetriebe

Question 167

indirekte Verfahren Definition:

Answer 167

Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass **auf Basis eines Urmodels**, welches _mittels additiver Fertigung hergestellt_ wurde, eine **Negativform** erstellt wird, **um Zielbauteile urformend herstellen zu können**.

Question 168

Vor und Nachteile Additiver Fertigung:

Answer 168

* + **Ressourcenschonender** Aufbau * + Hohe **Geometriefreiheit** * + Multimaterialanwendungen möglich * - Mäßige **Maßhaltigkeit** * - Niedrige **Oberflächenqualität** * - Niedrige **Automatisierung**

Question 169

Mechanische Eigenschaften: Vergleich zwischen FLM und Spritzgießen

Answer 169

* **Anisotropie** der mechanischen Eigenschaften * Niedrigeres Eigenschaftsniveau als beim Spritzgießen * Literatur: Zwischen 10 - 90% der Spritzgießeigenschaften * Mechanischen Eigenschaften sind struktursensitiv * Prozessführung hat signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften

Question 170

Materialbereitstellung: Schlauchpumpe

Answer 170

Vorteile * Förderschläuche verfügbar * Geeignet für den Dauerbetrieb * Vollständig geschlossenes System * Keine Ventile * Schonende Förderung * Genaue Dosierung auch von kleinen Mengen möglich * Minimaler Wartungsaufwand * Fähigkeit zur Förderung höherviskoser Fluide Nachteile: * Kurze Schlauchlebensdauer * Fehlerhafte Auslegung möglich

Question 171

Additive Fertigung zur Fertigung von Werkzeugen und Formen

Answer 171

* Stückzahl 1 und Skalierungseffekt nutzen: * Chirurgenwerkzeug * Operationsschablonen * Kleinserienwerkzeuge * Werkzeuge optimiert in Stahl * Beispiel: Montagehilfen Extreme Kosten und Projektzeit Ersparnis

Question 172

Fertigungsketten im Vergleich

Answer 172

Spritzgießen: * sehr lange Vorlaufzeit: Werkzeugkonstruktion... * Serienprozess läuft sehr lange Addive Feritung: * Direkt: sehr kurze Vorlaufzeit, nur wenige Teile * Indirekt: lange Vorlaufzeit, mittlere Stückzahlen Spanende Feritung: * kurze Vorlaufzeiten, Serienproduktion

Question 173

Trennen

Answer 173

Fertigen durch **Aufheben des Zusammenhalts** von Körpern - Zusammenhalt wird teilweise oder im Ganzen vermindert * Fräsen * Drehen * Schneiden * Wasserstrahlschneiden

Question 174

Vor und Nachteile Feingießen

Answer 174

Vorteile: * + **wirtschaftliche** RP-Herstellung der Wachsmodelle (3D-Drucker, SLS) oder SLA-**Urmodelle** möglich * + hohe mechanische **Festigkeit** * + hohe **Wärmeleitfähigkeit** des Formeinsatzes Nachteile: * - aufwändige **Prozesskette** * - häufig Probleme mit Entlüftung und **Lunkerbildung** * - **Vakuum** beim Abgießen notwendig

Question 175

Vor und Nachteile DLP

Answer 175

Vorteile * hoher Detailierungsgrad * seht gute Oberflächen

Question 176

Differenzierung von Fehlstellen in FLM-Bauteilen

Answer 176

1. Inter-road/inter-layer Defekte (zwischen Tröpfchen) 2. Parametrische Leerstellen (zwischen Rand und Infill) 3. Vektorlängeneffekte (Zwischen 2 parallelen Schichten) * **Ablagestrategie** beeinflusst **thermische Historie** * Temperaturgradient zwischen den Schichten ist von Bedeutug * _Lokal unterschiedliche Schwindung führt zu Fehlstellen_ * → Fehlstellenverteilung ist deterministisch schwer erfassbar * Fehlstellen in realen FDM-Bauteilen sind inhomogen verteilt

Question 177

Prozessablauf Pulverbettbasierte Verfahren

Answer 177

1. Materialbereitstellung und -auftrag 2. Bestrahlung und Plastifizierung 3. Abkühlung 4. Pulverentfernung

Question 178

Vor und Nachteile Inirect Tooling

Answer 178

Vorteile: * + **Flexibilität** bzgl. Größe * + Unterschiedliche Verfahren zur Fertigung des Urmodells Nachteile: * - Hoher **manueller Aufwand** * - **Langwierige Prozesskette** * - Geringe **Abformbarkeit geometrischer Details** im Vergleich zum direct tooling

Question 179

Konstruktionsrichtlinien FDM Ausrichtung des Bauteils

Answer 179

* Durch korrekte Ausrichtung des Bauteils auf dem Druckbett lässt sich häufig der Großteil der Stützstrukturen vermeiden * Bei der Ausrichtung spielen jedoch noch mehr Faktoren eine Rolle * Z.B. Krafteinleitung in Bauteil * Restriktionen des Feritungsverfahren müssen berücksichtigt werden. * SLA benötigt möglichst wenig Fläche pro Schicht

Question 180

Einflussgrößen auf das Formteil

Answer 180

* Material * pvT-Verhalten * Viskosität * Temperaturleitfähigkeit * Mechanische Kennwerte * Prozess: * Anlagentechnik * Plastifiziertemperatur * Bauraumtemperatur * Fördergeschwindigkeit * Bauteilgestaltung: * Wanddickenverhältnisse * Fließweglängen * Materialanhäufung * Ecken

Question 181

Beispielhafte Füllmuster

Answer 181

* Linien * Hexagon * Hilbert-Kurve * Konzentrisches Muster

Question 182

Anwendungsbereiche Direct Tooling

Answer 182

* Additive Fertigung von Formeinsätzen für den Einsatz im Serien- Spritzgießwerkzeug Motivation: * Technologischer Mehrwert für den Spritzgießprozess durch Nutzung der hohen Gestaltungsfreiheit * Temperiersystem * Druckluftauswerfer * Entlüftung * Anforderung: \> 10.000 Zyklen * Relevanz der Verschleißfestigkeit * Wärmeleitung wird benötigt * Verwendung metallischer Formeinsätze erforderlich * Einsatz direkter Prozessketten, v.a. Selektives Laserschmelzen

Question 183

Vor und Nachteile SLS

Answer 183

Verbindung der Materialpartikel durch **An**schmelzen via Laserstrahl Vorteile: * Keine Stützstrukturen nötig * Breite Materialpalette (Kunststoffe, Verbundstoffe, Metalle,...) * Keine Eigenspannung =\> keine thermische Nachbehandlung * thermische und mechanische Belastbarkeit Nachteile: * Begrenzte Werkstoffeigenschaften im Vergleich zu SLM/EBM * Sinterschwindung durch Poren * Raue Oberfläche, Pulverabhängig

Question 184

Was wird im Druckprofil eingestellt?

Answer 184

Grundsätzliche Angaben zum Druckauftrag * Schichthöhe: * Teilw. abhängig von Düsendurchmesser * Beeinflusst Oberflächenqualität * Beeinflusst Fertigungszeit Anzahl Konturen, Deck- und Bodenschichten Position der Naht: (Zufällig, Nah, Ausgerichtet, Hinten) Bauteile werden im Regelfall nicht massiv hergestellt * Füllstruktur spart Material, Fertigungszeit und Gewicht * Art und Menge der Füllstruktur Zusätzliche Konturen, die um das Bauteil herum erzeugt werden * Skirt: Eine oder mehrere Konturen, die das Bauteil nicht berühren * Dient der Füllung der Düse mit Material * Brim: Eine oder mehrere Konturen, die das Bauteil berühren * Dient der Steigerung der Haftung bei geringer Grundfläche des Bauteils Stützstruktur zum Abstützen von anderweitig nicht fertigbaren Überhängen * Stützstruktur: Basierend auf maximal möglichem Überhangswinkel automatisch generierbar * Raft: X Schichten aus dichter Stützstruktur * Verbessert Haftung bei unebenem Untergrund und Minimiert Warping Geschwindigkeiten der Achsen * Geschwindigkeiten beim Austragen von Kunststoff * Unterteilt nach zu fertigendem Merkmal * Geschwindigkeit bei reine Verfahrwegen * Geschwindigkeit der ersten Schicht: * Geringere Geschwindigkeit begünstigt Haftung Weitere Einstellungen zur feineren Abstimmung des Profils * Extrusionsbreite: Entspricht grundsätzlich dem Düsendurchmesser * Kann zur Füllung kleiner Lücken minimal verringert werden Kann erhöht werden * Überlappung zwischen Konturen u. Füllstruktur: * Sorgt für optimale Verbindung und dichte Deckschichten

Question 185

Verfahrbewegungen und Druckköpfe Multi Jet Modeling

Answer 185

* Vektorprinzip: verfährt beliebig * Geringe Düsenzahl * Hohe Anzahl an Beschleunigungen * Kräfte müssen aufgenommen werden * Zeilenprinzip Zeilendruckkopf: verfährt nur in 0° Richtung * Hohe Düsenzahl * Geringe Anzahl an Beschleunigungen * Rasterprinzip Rasterdruckkopf: verfährt in 0° und 90° * Mittlere Düsenzahl * Mäßige Anzahl an Beschleunigungen

Question 186

Metalle konventionell vs. Additive Fertigung

Answer 186

Konventionelle Fertigung * I.A. subtraktive Verfahren (Materialverschnitt) * Geringes **Leichtbaupotenzial** * Niedrige **Funktionsintegration** * **Komplexe Strukturen** nur kostenintensiv oder gar nicht herstellbar Additive Fertigung * Hohes **Leichtbaupotenzial** * Hohe **Funktionsintegration** möglich * **Komplexe Strukturen** abbildbar * (Achtung: Post-Processing) ►Großer Mehrwert der additiven Fertigung

Question 187

Hybrides Fertigungszentrum am IKV - Anlagenkomponenten

Answer 187

* Fördereinrichtung für Einlegeteile * Materialvorhaltung Thermoplastgranulat * Frässpindel mit Werkzeugwechselsystem * Extruder * Werkzeuglager (z.B. Fräserwerkzeug, Handlingwerkzeug) * Applikationstisch

Question 188

Positioniersystem:

Answer 188

Als Positioniersystem werden antriebstechnische, ein- und mehrachsige Systeme bezeichnet, welche zur Positionierung von Werkstücken oder Werkzeugen in Maschinen und technischen Anlagen verwendet werden.

Question 189

Beschichten

Answer 189

Fertigen durch Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff auf ein Werkstück * Lackieren * Galvanisieren * Pulverbeschichten

Question 190

Was sind Zukünftige Ziele der Additiven Fertigung

Answer 190

* Bauteilqualität * Wirtschaftliche Skalierung * Produktivität * Sinkende Stückkosten * Steigerung des Automatisierungsgrades * Reproduzierbare Fertigung

Question 191

Anlagenaufbau Multi Jet Modeling

Answer 191

Question 192

Anlagenkomponenten:

Answer 192

* Positioniersystem * Plastifiziereinheit * Materialförderung * Materialvorlage * Steuerung * Bauplattform * Maschinenbett * Peripherie: * Temperierung * Lüftung * Sicherheit

Question 193

Herausforderungen bei der Verarbeitung von Thermoplasten in Pulverbettbasierten Verfahren:

Answer 193

* Thermische Alterung * Anschmelzen des Pulvers durch Wärmeabgabe des Pulvers * Bildung von Agglomeraten * schwierige Entformung * Schmelze gibt Wärme an umliegendes Pulver ab: * Anschmelzen des Pulvers * Bauteil wächst * schlechte Maßhaltigkeit * Schwierigkeiten beim Entfernen

Question 194

Fehlerbild: Ghosting / Ringing

Answer 194

Fehler: * Ringing/Ghosting Ursache: * Bewegte Masse schwingt bei Beschleunigung * Vibration in der Maschine Lösung: * Riemen spannen * Beschleunigung reduzieren * Bewegte Masse reduzieren * Steifigkeit des Maschinenbetts erhöhen

Question 195

Einfluss des Infills auf die mechanischen Eigenschaften und Virtuelle Fasern

Answer 195

Über ein lokal vertärktes Infill kann die Steifigkeit verbessert werden * Große Volumina werden mit Füllstruktur gefüllt * Durch das subtrahieren von dünnen Zylindern werden Hohlräume erzeugt, welche beim Slicen mit Konturen versehen werden * Höher belastbare Elemente eingebettet in weniger belastbare Struktur * Zufällige Orientierung, falls Lastfall nicht bekannt * Entspricht Fertigung mit Kurzfasern * Explizite Konstruktion, falls Lastfall bekannt

Question 196

Mögliche Prozesskette: Hybride Fertigungszelle

Answer 196

1. Additive Fertigung 2. Spanende Fertigung 3. Montage 4. Additive Fertigung 5. Nachbearbeitung

Question 197

Was wird im Maschinenprofil eingestellt:

Answer 197

* Maximale Geschwindigkeiten (1. Abl. des Weges) * Maximale Beschleunigungen (2. Abl. des Weges) * Maximaler Ruck (eigentlich 3. Abl. des Weges) * Angaben zum verbauten Werkzeug * Notwendig zur Berechnung des Austrags * Düsendurchmesser * Retraction: * Abbau des Drucks in der Düse durch Zurückziehen des Filaments * Verhindert ungewolltes Austreten von Kunststoff * Maße und Form des Bauraums * Anzahl Extruder * Art des G-Codes (z.B. Marlin) * Custom G-Code

Question 198

Wann sollte welches Feritungsverfahren eingesetzt werden?

Answer 198

* Rahmenanforderungen an das Produkt müssen bekannt sein * Die einzelnen Fertigungsverfahren haben Vor- und Nachteile * Manchmal sind Kombinationen sinnvoll * Spritzgießen und Spanende Fertigung sind die wesentlichen Alternativverfahren in den sinnvollen Produktkategorien * Wichtige Merkmale der Verfahren sind: * Individualisierung * Funktionsintegration * Komplexität * Skalierbare Fertigung * Reproduzierbar Maßhaltigkeit

Question 199

Anlagenaufbau DLP

Answer 199

Question 200

Poly Jet Modeling: Verfahren

Answer 200

Verfahrensprinzip: **Polymerisation** von f**lüssigen Harzsystemen** durch **UV-Bestrahlung** * Ausgangsmaterial * Unterschiedliche UV-aktivierbare Polymermischungen * Darbietungsform * Flüssig, pastös * Bindungsmechanismus * Chemisch (kovalente Bindung) * Aktivierungsenergie * Wärmeleitung in den Düsen zum Verflüssigen der Ausgangsstoffe * UV-Strahlung durch Laser oder Lampen zum Nachhärten * Post-Prozess * Reinigen des Modells * Abtrennen der Stützkonstruktion mittels Wasserstrahl

Question 201

Schwingung und Verzug bei Pulverbettbasierten Verfahren:

Answer 201

* Wenn eine vorhergehende Schicht bereits geschrumpft ist, bewirken die aus der Schrumpfung der nächsten Schicht entstehenden Spannungen einen Bauteilverzug * = Curling * Ein derart verzogenes Bauteil wird beim Auftragen einer neuen Pulverschicht verschoben oder abgestreift * Siehe Klingenbeschichter

Question 202

Granitplattformen:

Answer 202

Vorteile: * Hohe **Ebenheit** * Gute **Haftung** einstellbar Nachteile: * Schlechte **Verfügbarkeit** * Hohes **Gewicht**

Question 203

3D Keltool Prozess Verfahrensablauf:

Answer 203

1. Urmodell des Werkzeugs 2. Abformen einer Silikonform 3. Abgießen eines Wolfram-Karbid- Pulver/Epoxidharz-Gemischs 4. Debindern und Sintern (900°C) 5. Infiltration mit einer Kupferlegierung 6. Metallwerkzeug

Question 204

Prozessablauf 3D Drucken

Answer 204

1. Ausgangsstellung 2. Drucken - Binderauftrag mittels Druckkopftechnologie 3. Absenken und Rückfahrt 4. Beschichten - Auftrag einer pulverförmigen Schicht 5. Bauprozess abgeschlossen 6. Teilautomatisiertes Entpacken: Saugen und Abräumen des Pulvers in Sammeltrichter 7. Pulveraufbereitung 8. Infiltration mit Harz System

Question 205

Einsatz additiver Fertigungsverfahren im Spritzgießwerkzeugbau

Answer 205

* Beschleunigte Fertigung von Prototypen- Spritzgießwerkzeugen * Erhöhtes technologisches Niveau des Spritzgießwerkzeugs

Question 206

Die Wärmequelle, um die die Lüftereinheit angeordnet ist, wird mit bis zu 340 °C betrieben. Über Wärmeleitung über die Wandung der Lüftereinheit kann sich die strömende Luft aufwärmen und somit eine Erwärmung der Bauplattform an der Düse ermöglichen. d) Für welche Prototypenaufgaben kann die mittels FDM gefertigte Lüftereinheit genutzt werden? Welche Einschränkungen bestehen und welche Funktionalitäten können nicht abgebildet werden.

Answer 206

Konzeptprototyp und Geometrieprototyp Funktionsprototyp und technischer Prototyp nicht, da das eingesetzte Material weder den anliegenden Temperaturen standhalten kann , noch die Funktionalitäten der Wärmeleitung, Wärmeübertragung abbildet. Dadurch kann die grundsätzliche Funktionalität der Lüftereinheit nicht getestet werden .

Question 207

Geschäftsmodelle in der Additiven Fertigung

Answer 207

Anwendung etablierter GM-Muster * Maschinenhersteller erweitern Marktleistung um Werkstoffe und Prozessparameter; * dadurch erheblicher Umsatzanteil * Lediglich Vermittler von Produktionskapazitäten * Erweiterung von Schlüsselaktivitäten und Schlüsselpartnern * Z.B. Beratung zur Gestaltung von Bauteilen * Dienstleistern kommt als wesentliche Befähiger eine besondere Bedeutung zu * GM mit individuellem Nutzenversprechen * Individualisieren aus einem Grundstock bestehender CAD-Daten * Digitale Schnittstellen, um anderen Unternehmen Outsourcing anbietet (►dem Endkunden bleibt dies intransparent)

Question 208

Erläutern Sie direkte und indirekte additive Fertigungsverfahren und stellen Sie den wesentlichen Unterschied heraus.

Answer 208

_Direkte Verfahren:_ Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielbauteil direkt mittels additiver Fertigung hergestellt wird. _Indirekte Verfahren:_ Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis eines Urmodels, welches mittels additiver Fertigung hergestellt wurde, eine Negativform erstellt wird, um Zielbauteile urformend herstellen zu können.

Question 209

RepRap Bewegung und Community

Answer 209

1. Erster Bausatz 2. **Erkennen** von Anlage **Verbesserungspotenzial** 3. Entwicklung und Fertigung einer **Modifikation** 4. **Validierung** 5. **Veröffentlichung**

Question 210

Flüssigkeitsdrucksysteme

Answer 210

Diskotinuierliche Tropfenbildung - Drop on Demand * Piezo Jet * Bubble Jet * Druckventilkopf Kontinuierliche Tropfenbildung - Continuous Incjet CIL

Question 211

Einsatz additiver Fertigungsverfahren und Begrifflichkeiten Graphik

Answer 211

Question 212

Wie wird der Warping Effekt gemessen?

Answer 212

* Standard Test Objekt "Curtain" * Makieren von 5 Layern * Einscannen mit Flachbettscanner * Messen der Layerdurchbiegung mit Graphik Software * Berechnen von Warp (Z) - erstellen eines Graphen * Kleine Z-Werte = viel Warping * Warp (z) = Layerdurchbiegung / Layerlänge \* 1000

Question 213

Positionierunsicherheit:

Answer 213

Eine Kenngröße der Positioniergenauigkeit ist die Positionierunsicherheit. Dies gibt die Abweichung der Ist-Position und der Soll Position wieder.

Question 214

Sie möchten Ihr Produkt mittels plastifizierender, extrusionsbasierter Fertigungsmethodik additiv aufbauen. Dazu können Sie auf drei Verfahren zurückgreifen, welche in der Vorlesung vorgestellt wurden. Nennen Sie die drei Verfahren und erläutern die wesentlichen Unterschiede bezüglich der Aspekte: Verfahrensprinzip, Material und Materialdarbietungsform.

Answer 214

Question 215

Wie verhält sich Additive Fertigung vor dem Hintergrund der Nutzungsgründe von Kunststoffen?

Answer 215

* Funktionsintegration: ja! * Skalierbare Fertigung: nein * Reproduzierbare Fertigungsprozesse: mäßig

Question 216

Entwickung nach VDI 2221 : Skizze

Answer 216

Question 217

Positioniergenauigkeit:

Answer 217

Eine Eigenschaft bewegter mechanischer Systeme ist ein Maß, wie genau eine gewünschte Position angefahren oder erreicht werden kann.

Question 218

Vor und Nachteile Harzabgießen

Answer 218

Vorteile: * + einfach und kostengünstig * + hohe Abformgenauigkeit * + flexible bezüglich der Größe * + Einlegeteile möglich Nachteile: * - geringe mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit * - geringe Wärmeleitfähigkeit des Formeinsatzes * Zykluszeit * geringe Prozessähnlichkeit

Question 219

Was sind Anwendungen der additiven Feritung

Answer 219

Organersatz Fixatoren Lasttragende Strukturen Wärmeleitfähige Strukturen

Question 220

Was sind Halbzeuge der Additiven Fertigung

Answer 220

* Folie / Platte * Pulver * Monofilament / Granulat * Flüssigkeit

Question 221

Unter welchen Umständen macht der Einsatz indirekter additiver Fertigungsverfahren im Prototypenbau Sinn?

Answer 221

Es soll eine Prototypenserie hergestellt werden. Dies kann schneller und wirtschaftlicher mit indirekten Verfahren erfolgen. Ähnliche Eigenschaften im Vergleich zum späteren Spritzgießserienbauteil gefordert.

Question 222

Additiv gerfertigte Temperierkanäle:

Answer 222

* Nachbearbeitung interner Oberflächen i.d.R. nicht möglich * Erhöhte Rauigkeit im Bereich von Überhängen * Einfluss der Aufbaurichtung * 30-60 % höherer Druckverlust im Vergleich zu gebohrten Kanälen * aber Turbulent \> Laminar für Wärmeübergang * Erhöhte Rauigkeit im Bereich von Überhängen * Oberflächenqualität: * Kanalverlauf parallel zur Aufbaurichtung \> Kanalverlauf quer zur Aufbaurichtung

Question 223

Konstruktionsrichtlinien FDM Überhänge

Answer 223

* Grundsätzlich kann bei plastifizierenden Verfahren nur kann Material abgelegt werden, wenn sich auf der vorherigen Schicht bereits Material befindet * Ausnahmen: * Überhänge * Bridging * Faustregel: Überhänge bis 45° sind fertigbar * Je nach Maschine, Material und Parametern sind größere Winkel möglich * Hierzu Testbauteil fertigen * Zu große Überhänge müssen über Stützstrukturen (Support) abgestützt werden

Question 224

Vor und Nachteile PolyJet

Answer 224

Vorteile: * Sehr hoher Detaillierungsgrad * sehr gute Oberflächen * Keine nachträgliche UV-Aushärtung des Modells nötig * Stützstrukturen in einem Zweitmaterial (auswaschbar) Nachteile: * Teures Verfahren * Langsam

Question 225

Elektrisch / magnetischer Antrieb

Answer 225

* Veränderliche Bewegungsabläufe * Haltekräfte gering * Regelung notwendig

Question 226

Sicherheit - Brandgefahr Ursache und Folgen

Answer 226

Ursache: * schlecht fixierter Temperatursensor Folgen: * Temperatursensor misst nach Herausfallen Umgebungstemperatur * Steuerung heizt bei maximaler Leistung, um Soll- Temperatur zu erreichen * Aluminium-Hotend schmilzt * Rahmen, Kabel fangen Feuer

Question 227

Sie wollen ein Ihnen vorliegendes bestehendes Bauteil mit mehreren Überhängen zum Vergleich der mechanischen Eigenschaften additiv fertigen. Geben Sie die 4 Schritte der dafür nötigen Prozesskette in der richtigen Reihenfolge an.

Answer 227

1. Zu .STL konvertieren 2. Slicen 3. Fertigen 4. Nachbearbeiten (Stützstrukturen)

Question 228

Vorteile konturnaher Temperierung

Answer 228

* + reduzierte Kühlzeit * + schnelles Ansprechverhalten * große Oberfläche * geringe thermische Masse * + verbesserte Oberflächenqualität * + ermöglichen einer Variothermen Temperierung

Question 229

Beschichterbauweisen (Recoater)

Answer 229

* Klingenbeschichter * Einfachste und günstigste Variante - Partikelgrößenunterschiede werden nur unzureichend erfasst * Fehler in der aufgetragenen Pulverschicht möglich * Walzenbeschichter * Kontinuierliche Durchmischung bis zum Ablagezustand * Erzeugt durch die gegenläufig rotierende Walze eine glatte Oberfläche * Selektiert nach Partikelgrößenunterschiede * Walzendurchmesser muss an die Pulverkorngröße angepasst werden (kleine Pulverkorngröße = kleiner Walzendurchmesser) * Vibrationsbeschichter * Nutzt Prinzip der Fluidisierung von Schüttgütern mittels hochfrequenter Anregung

Question 230

Fehlerbild Warping

Answer 230

Fehler: * Ecken des Bauteils lösen sich vom Druckbett ab Ursache: * Interne Spannungen Lösung: * Heizbett verwenden * Bauraum temperieren * Haftung des Druckbetts erhöhen * Bauteil nicht kühlen * Anderes Material verwenden

Question 231

Modulare Werkzeugkonzepte

Answer 231

* **Stammwerkzeug** aus Stahl * Modular austauschbare **Werkzeugeinsätze** (Kunststoff) * Gefertigt in 6 Stunden * Schieberbewegung möglich * Schlechte **Wärmeleitfähigkeit** * Schlechte **mechanische Eigenschaften** (200-700 Zyklen) * Keine Kühlkanäle ► Lange **Zykluszeiten** * Thermische Bedingungen nicht gleich realen Bedingungen * Einsatzmöchkeiten: * Kleinserien * Prototypen

Question 232

Auslegung von angewinkelten Oberflächen beim Laserschweißen

Answer 232

* Beim Laserschmelzen führen zu geringe Winkel (zwischen Bauteil und Bauplattform) zu Eigenspannungen im Bauteil * Laserschmelzen: δOf ≧ 45°

Question 233

Nennen Sie drei Wirkprinzipien zur Verbindung der Schichten oder Elemente in additiven Fertigungsverfahren. Benennen Sie zusätzlich jeweils ein konventionelles additiven Fertigungsverfahren.

Answer 233

Chemische stoffliche Bindung * SLA, DLP, CLIP, Poly-Jet Thermische stoffliche Bindung * FLM, AKF, MDM, SLS Thermische formschlüssige Bindung * 3D Drucken Chemische formschlüssige Bindung * 3D Drucken

Question 234

Plastifizierende Verfahren Definition:

Answer 234

Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubauende **Material plastifiziert** wird, um es anschließend **schichtweise extrudierend** und somit **urformend** und **fügend** aufzutragen.

Question 235

Fehlerbild: Schlechte Maßhaltigkeit

Answer 235

Fehler: * Schlechte Maßhaltigkeit Ursache: * Prozentuale Abweichung: * Maschine falsch konfiguriert * Konstante Abweichung: * Über- oder Unterextrusion Lösung: * Prozentuale Abweichung: * Maschine konfigurieren: (Schritte pro mm) * Konstante Abweichung: * Extrusion kalibrieren * Größenkompensation im Slicer

Question 236

Aufgaben eines Spritzgießwerkzeuges und Chancen / Herausforderungen für die Additive Fertigung

Answer 236

Technologische Aufgaben * Schmelze aufnehmen * Schmelze verteilen * Schmelze ausformen * **Schmelze definiert abkühlen (Chance)** * **Das Formteil auswerfen (Chance)** Konstruktive Aufgaben * _Kräfte übernehmen (Herausforderung)_ * _Bewegungen übertragen (Herausforderung)_ * _Werkzeugteile führen (Herausforderung)_

Question 237

Pulverbettbasierte Verfahren Definition:

Answer 237

Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das schichtweise aufzubauende Material in pulverförmiger Form **schichtweise aufgetragen** und anschließend **gefügt** wird.

Question 238

Warum nutzen wir additive Fertigungsverfahren zur Herstellung von Kunststoffprodukten?

Answer 238

* Funktionsintegration * Individualisierung * Komplexität

Question 239

Kostenvergleich Spritzgießen Additive Fertigung

Answer 239

Question 240

Was zeichnet dabei ein additives Fertigungsverfahren per Definition aus? Wie kann der Begriff 3D-Drucken / 3D Printing gegenüber allen additiven Fertigungsverfahren abgegrenzt werden? Erläutern Sie zudem das 3D-Drucken / 3D-Printing, indem sie seine drei Verfahrensschritte nennen.

Answer 240

3D-Drucken ist die Definition für ein spezielles Verfahren aus den additive Fertigungsverfahren, welche sich durch einen **element- oder schichtweisen Bauteilaufbau** definieren. Schichtweiser Pulverauftrag Lokales Bindern des Pulvermaterials Nachträgliches Infiltrieren des gebinderten Pulverkörpers

Question 241

Mechanischer Antrieb

Answer 241

* Gleichbleibende Bewegungsabläufe * Starre Kopplung von An- und Abtrieb * Für schnelle Bewegung und / oder großer Kräfte

Question 242

Vor und Nachteile FDM

Answer 242

Vorteile: * kostengünstig * widerstandsfähige Bauteile sind möglich Nachteile: * Es sind nur Oberflächen mit Rillen möglich * mittlere Fertigungsgenauigkeit * nur einfarbige Modelle sind möglich (außer mehr Extruder) * Stützkonstruktionen und Nacharbeit notwendig * sehr langsamer Fertigungsprozess.

Question 243

Fehlerbild Delamination

Answer 243

Fehler: * Schlechte Haftung zwischen den Schichten Ursache: * Interne Spannungen * Zu geringe Extrusionstemperatur * Zu große Schichthöhe Lösung: * Anderes Material verwenden * Bauraum temperieren * Extrusionstemperatur erhöhen * Schichthöhe reduzieren * Bauteil nicht kühlen

Question 244

Bestimmung der Positionierunsicherheit

Answer 244

Die Positionierunsicherheit kann mithilfe des **Kreisformtests** bestimmt werden. Dazu werden **Soll-Positionen** jeweils aus **positiver und negativer Richtung** angefahren. Zwei Methoden: * Direkte Aufzeichnung der **Bahnkurve** mit dem maschineneigenen Messsystem * Double Ballbar Verfahren (2 Kugeln, 1 Stange) Zweck: * Überprüfung der Positioniergenauigkeit * Beurteilung der Reglereinstellungen

Question 245

Schichtnivellierung Multi Jet Modeling

Answer 245

* Durch die Schichtnevillierung werden **Eigenspannungen** in der Schicht abgebaut * **Homogene Schichtdicke** kann realisiert werden * Höhere **Bauteildichte** * Abgezogenes oder abgefrästes Material wird aufgenommen und der Entsorgung zugeführt * Nivellierung spanend oder thermisch möglich

Question 246

Anlagenaufbau SLS SLM

Answer 246

Question 247

Anlagenaufbau Arburg Freeformer

Answer 247

Question 248

Randbedingungen im industriellen Wettbewerb - Motivation Additive Fertigung

Answer 248

* abnehmende Losgrößen * höhere Bauteilkomplexität * wachsende Teilevielfalt * zunehmende Qualitätsanfoderungen * Gewinnmaximierung eines Unternehmens

Question 249

Verarbeitungsbereich bei Thermoplasten - Bauraumtemperatur pullverbettbasierte Verfahren

Answer 249

* Bauraumtemperatur und Pulver knapp (10°C) unter Schmelztemperatur der Thermoplasten * Laser bringt lediglich Temperaturdifferenz auf * Verzugminderung * Temperierung über Schutzgasatmosphäre: * Gas wird vorgewärmt * Zirkulation durch Pulver „Down-Draft“ * Vermeidet Oxidation und verringert Explosionsgefahr (Mehlstaubexplosion) * Vorwärmen des Pulvers im Vorratsbehälter, um thermischen Schock beim Auftragen des Frischpulvers auf bereits gedrucktes Material zu verringern * andernfalls zu schnelle Abkühlung * Temperierung der Bauplattform verhindert Abkühlung des Material von unten * Abkühlphase: nach beenden des Sinterprozesses wird Temperatur im Bauraum langsam gesenkt um Verzug des Bauteils zu vermeiden

Question 250

Zukünftige Treiber der Additiven Fertigung

Answer 250

* flexible Gestaltungsmöglichkeiten * kundenindividualisierte Produkte (Schuhsohle) * Mass Customization (Individualprodukte zum Preis von Massenprodukten) * dezentrale Fertigung (z.B. Luftfahrt, Raumfahrt) * Öffentliches Interesse durch Heimanwender * Online Communities

Question 251

Erläutern Sie den Weg von der Idee eines Produktes bis zum finalen Bauteil. Beschreiben Sie den Prozessablauf für die Fertigung mittels additiver Fertigungsverfahren. Gehen Sie hierbei gezielt auf die notwendigen Fertigungsschritte auf virtueller und realer Ebene im gesamten Fertigungsprozess ein.

Answer 251

1. Produktentwicklung zum Produktdesign 2. CAD Daten erstellen aus dem Produktdesign 3. CAM Daten erstellen / Slicen 4. Bauteil fertigen / Fertigungsprozess 5. Nachbearbeitungsschritte (Spanende V erfahren, Montage, etc.)

Question 252

Anforderung an die additive Fertigung hinsichtlich Maßhaltigkeit:

Answer 252

Fertigung eines maßhaltigen Bauteils: * Vermeiden von Eigenspannungen * Vermeiden von Verzug * Vermeiden von Unebenheiten * Vermeiden von Schichtdickenvariation

Question 253

Nach positiv erfolgtem Prototypentest möchten Sie das finale Bauteil fertigen lassen. e) Welches Verfahren würden Sie zur Fertigung der Lüftereinheit wählen, um die grundsätzlichen Funktionen umzusetzen. Begründen Sie Ihre Entscheidung.

Answer 253

Metallbasiertes selektives Laserschmelzen (SLM) Funktionalitäten können abgebildet werden: Wärmeleitung Wärmeübertragung auf das Medium Luft Komplexe Struktur erlaubt keine Fertigung mit konventionellen Fertigungsverfahren ►Additive Fertigung►SLM s.o.

Question 254

Konstruktionsrichtlinien FDM Bridging

Answer 254

* Auf gleicher Höhe kann ein Spalt über einen geringen Weg überbrückt werden * Die maximal mögliche Brückenlänge hängt von Material, Bauteilkühlung, Druckgeschwindigkeit und Extrusionstemperatur ab * max. mögliche Brückenlänge:Testbauteile * Bridging ist nur bei einer gerade Verbindung von Punkt zu Punkt möglich * Radien bspw. nicht möglich

Question 255

Fehlerbild: Geringe Geometrietreue aufgrund der Temperatur (Pyramidenspitze)

Answer 255

Fehler: * Geringe Geometrietreue Ursache: * Kunststoff wird zu warm * Abgelegte Schichten haben nicht ausreichend Zeit, um abzukühlen Lösung: * Extrusionstemperatur reduzieren * Bauteilkühlung erhöhen * Geschwindigkeit reduzieren * Minimale Dauer pro Schicht definieren

Question 256

Hybride Fertigungszelle: Möglichkeiten

Answer 256

* Additive Fertigung: * Farbwechsel * Multi-Material * Schaumextrusion * elektrisch leitfähige Kunststoffe * variable Düsengeometrie * Sonstige * Drahtablage * Tapeablage * Einleger * Plasmabehandlung * Subtraktive Fertigung * Bohren * Schleifen * Polieren * Hochregallager * Nutzung von Halbzeugen und Normalien

Question 257

Herstellung Thermoplastpulver für pulverbettbasierte Verfahren:

Answer 257

Schwierig Partikel direkt aus Polymerisationsprozess zu gewinnen * Umweg über Granulat **Kryogenes Mahlen**: * Granulat kühlen auf -50°C * Mahlen in **Stiftmühle** * Sieben zur Klassifizierung * Partikeldurchmesser von unter 80 μm * Um Packungsdichte zu erhöhen, werden Korngrößen zwischen 20 μm und 100 μm eingesetzt 1. Granulat auf -50°C kühlen 2. Granulat in Stiftmühle mahlen 3. Mahlgut **sieben & klassifizieren**

Question 258

Sicherheitsmechanismen

Answer 258

* Allgemein: * Rauchmelder Löschanlage / Feuerlöscher * Firmware: * MAXTEMP: Begrenzt maximal mögliche Temperatur - Verhindert Aufheizen bei Kurzschluss im Temperatursensor * MINTEMP: Begrenzt minimal akzeptierte Temperatur - Verhindert Aufheizen bei beschädigtem Temperatursensor * Thermal Runway Protection: Vergleicht tatsächliche Temperatur mit erwarteter Temperatur - Verhindert Aufheizen bei herausgefallenem Temperatursensor

Question 259

Reifegrad additiver Fertigung für unterschiedliche Branchen

Answer 259

* Automobil (4-6) * Produktionssysteme hergestellt * Luft- und Raumfahrt (5-7) * Produktion in Produktionsumgebung validiert * Werkzeugbau (7-9) * Produktion bei Teilauslastung * Medizintechnik (9-10) * Produktion bei Vollauslastung

Question 260

kontinuierliche Tropfenbildung: Continuous-Inkjet (CIL)

Answer 260

Besonderheiten: * Permanenter Tropfenstrom * Einzelne Tropfen werden über elektrische Felder abgelenkt (wenn nicht gedruckt werden soll) * Jeder Tropfen wird über eine Ring- Ladeelektrode aufgeladen * Jeder leitfähige Flüssigkeit kann verarbeitet werden * Hoher technischer Aufwand bei der Tropfenablenkung * Hoher technischer Aufwand bei der Materialrückgewinnung * Anwendungsbeispiel: Feingussformen aus Keramik

Question 261

Einordnung der direkten Verfahren Graphik

Answer 261

1. Material 2. Halbzeug 3. Wirkprinzip 4. Verfahren

Question 262

Fehlerbilder Pulver

Answer 262

* Agglomerate * Bauteil wächst