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Lernmaterialien für Generative Fertigungsverfahren an der Hochschule Aalen

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TESTE DEIN WISSEN

Prozessschritte bei der Stereolithographie (Überbegriffe)

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TESTE DEIN WISSEN
  1. CAD-Modell
  2. Triangulation
  3. Stützkonstruktion
  4. Slicing
  5. Prozessparameter
  6. Fertigungsprozess
  7. Reinigung/Finishing
  8. Nachhärten
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das Funktionsmodell

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TESTE DEIN WISSEN
  • sichert Annahmen für numerische Simulationsrechnungen ab
  • ermöglicht frühzeitige Prüfung einzelner Funktionen (Montierbarkeit, Servicefreundlichkeit, Kinemtatik)
  • zeigt einige/alle wichtigen Funktionen, ggf. unter Verzicht auf Wiedergabe der äußeren Form
  • bildet Basis für Anfragen bei Kunden und Lieferanten
  • liefert Randbedingungen für Werkzeug-, Formenbau und Erstellung von Produktionsmitteln


Abstraktionsgrad: gering

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: mehrere

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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das Ergonomiemodell

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TESTE DEIN WISSEN
  • zeigt wichtige Details für Bedien- und Benutzbarkeit auf
  • ggf. wichtige Teilfunktionen realisiert



Abstraktionsgrad: mittel

Detaillierungsgrad: mittel

Funktionalitäten: einzelne

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Modellklassen gibt es nach Anlehnung des Verbandes der Deutschen Industrie Designer (VDID)?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Konzept-/Proportionsmodell
  • Ergonomiemodell
  • Designmodell
  • Funktionsmodell
  • Prototyp
  • Muster
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das Konzept- bzw. Proportionsmodell

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TESTE DEIN WISSEN
  • zeigt die äußere Form und wichtigsten Proportionen
  •  ermöglicht schnellen Konsens über die Produktidee
  • muss schnell und einfach herzustellen sein
  •  Entsorgung und Recycling sehr wichtig 


Abstraktionsgrad: hoch

Detaillierungsgrad: niedrig

Funktionalitäten: keine


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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie den Prototyp

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TESTE DEIN WISSEN
  • entspricht (Serien-) Muster bereits weitgehend oder vollständig
  • wird nach Fertigungsunterlagen erstellt
  • Unterscheidung vom Serienprodukt nur durch Produktionsverfahren
  • ermöglicht frühzeitige Überprüfung einzelner/mehrerer Produkteigenschaften
  • ermöglicht Herstellung von Werkzeugen
  • ermöglicht Vorbereitung des Markteintritts durch Pressemaßnahmen


Abstraktionsgrad: keiner

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: alle

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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das Muster

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TESTE DEIN WISSEN
  • stammt bereits aus Serie (ggf. Pilot-, Null-, Vor-, oder Hauptserie)
  • ermöglicht vollständigen Test aller Produkteigenschaften
  • unterstützt Ausbildung von Fertigungs- und Servicepersonal
  • unterstützt Anlauf der Serienfertigung
  • ermöglicht Abgleich der Fertigungs- und Montageabfolge
  • unterstützt Feinplanung mit Kunden und Lieferanten


Abstraktionsgrad: keiner

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: alle

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TESTE DEIN WISSEN

Kennzeichen der Generative Fertigungsverfahren

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TESTE DEIN WISSEN
  • Generierung der Schichtgeometrie direkt aus 3D-CAD-Daten
  • kein Einsatz produktspezifischer Werkzeuge notwendig
  • Erzeugung der mechanisch-technologischen Eigenschaften geschieht während Bauprozess
  • Datensätze können in jeder beliebigen Orientierung gebaut werden
  • alle auf dem Markt befindlichen Maschinen können mit gleichem (STL-) Datensatz angesteuert werden
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das Designmodell

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TESTE DEIN WISSEN
  • entspricht äußerlich möglichst vollständig dem (Serien-) Muster
  • Finish der Oberfläche in "Show-Room"-Qualität
  • Einbeziehung des Urteils Dritter (Kunden, Vertrieb, Presse, Zulieferer, etc.)
  • ermöglicht Öffentlichkeitsarbeit


Abstraktionsgrad: gering

Detaillierungsgrad: partiell hoch

Funktionalitäten: einzelne

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind Modellklassen?

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TESTE DEIN WISSEN

Modellklassen orientieren sich am Fortschritt des Produktentwicklungsprozesses.

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TESTE DEIN WISSEN

Mögliche Fehler im STL-File

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TESTE DEIN WISSEN

Konstruktionsfehler

  • erzeugen überflüssige Daten im Inneren des Körpers
  • durch z.B. fehlerhafte Vereinigung von Einzelelementen


Umsetzungsfehler

  • Annäherung der math. exakten Kontur enthält Ungenauigkeiten
  • Ungenauigkeit abhängig von Anzahl der Dreiecke


Beschreibungsfehler

  • Lücken zwischen Dreieckspatches (Berandungsfehler)
  • Doppelte Dreieckspatches (Überlappungen)
  • Falsche Orientierung einzelner Patches (Fehlorientierung)


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TESTE DEIN WISSEN

Vorteile des STL-Formats

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TESTE DEIN WISSEN
  • problemloses Schneiden an jeder z-Koordinate durch Darstellung der Oberfläche in Dreiecken möglich (auch ohne bei Konstruktion verwendetes CAD-Programm)
  • beliebiges Skalieren der STL-Modelle ohne Rückführung ins CAD möglich


  • Syntaxfehler bei ASCII Version leicht zu erkennen und zu eliminieren
    • Schnittstelle weist nur Datenelement eines Typs auf 


  • kleine Fehler leicht reparierbar 
    • Dreieck beschreibt höherwertige Geometrieinformation als Vektor der Kontur
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  • 24206 Karteikarten
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  • 43 Lernmaterialien

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Q:

Prozessschritte bei der Stereolithographie (Überbegriffe)

A:
  1. CAD-Modell
  2. Triangulation
  3. Stützkonstruktion
  4. Slicing
  5. Prozessparameter
  6. Fertigungsprozess
  7. Reinigung/Finishing
  8. Nachhärten
Q:

Beschreiben Sie das Funktionsmodell

A:
  • sichert Annahmen für numerische Simulationsrechnungen ab
  • ermöglicht frühzeitige Prüfung einzelner Funktionen (Montierbarkeit, Servicefreundlichkeit, Kinemtatik)
  • zeigt einige/alle wichtigen Funktionen, ggf. unter Verzicht auf Wiedergabe der äußeren Form
  • bildet Basis für Anfragen bei Kunden und Lieferanten
  • liefert Randbedingungen für Werkzeug-, Formenbau und Erstellung von Produktionsmitteln


Abstraktionsgrad: gering

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: mehrere

Q:

Beschreiben Sie das Ergonomiemodell

A:
  • zeigt wichtige Details für Bedien- und Benutzbarkeit auf
  • ggf. wichtige Teilfunktionen realisiert



Abstraktionsgrad: mittel

Detaillierungsgrad: mittel

Funktionalitäten: einzelne

Q:

Welche Modellklassen gibt es nach Anlehnung des Verbandes der Deutschen Industrie Designer (VDID)?

A:
  • Konzept-/Proportionsmodell
  • Ergonomiemodell
  • Designmodell
  • Funktionsmodell
  • Prototyp
  • Muster
Q:

Beschreiben Sie das Konzept- bzw. Proportionsmodell

A:
  • zeigt die äußere Form und wichtigsten Proportionen
  •  ermöglicht schnellen Konsens über die Produktidee
  • muss schnell und einfach herzustellen sein
  •  Entsorgung und Recycling sehr wichtig 


Abstraktionsgrad: hoch

Detaillierungsgrad: niedrig

Funktionalitäten: keine


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Q:

Beschreiben Sie den Prototyp

A:
  • entspricht (Serien-) Muster bereits weitgehend oder vollständig
  • wird nach Fertigungsunterlagen erstellt
  • Unterscheidung vom Serienprodukt nur durch Produktionsverfahren
  • ermöglicht frühzeitige Überprüfung einzelner/mehrerer Produkteigenschaften
  • ermöglicht Herstellung von Werkzeugen
  • ermöglicht Vorbereitung des Markteintritts durch Pressemaßnahmen


Abstraktionsgrad: keiner

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: alle

Q:

Beschreiben Sie das Muster

A:
  • stammt bereits aus Serie (ggf. Pilot-, Null-, Vor-, oder Hauptserie)
  • ermöglicht vollständigen Test aller Produkteigenschaften
  • unterstützt Ausbildung von Fertigungs- und Servicepersonal
  • unterstützt Anlauf der Serienfertigung
  • ermöglicht Abgleich der Fertigungs- und Montageabfolge
  • unterstützt Feinplanung mit Kunden und Lieferanten


Abstraktionsgrad: keiner

Detaillierungsgrad: hoch

Funktionalitäten: alle

Q:

Kennzeichen der Generative Fertigungsverfahren

A:
  • Generierung der Schichtgeometrie direkt aus 3D-CAD-Daten
  • kein Einsatz produktspezifischer Werkzeuge notwendig
  • Erzeugung der mechanisch-technologischen Eigenschaften geschieht während Bauprozess
  • Datensätze können in jeder beliebigen Orientierung gebaut werden
  • alle auf dem Markt befindlichen Maschinen können mit gleichem (STL-) Datensatz angesteuert werden
Q:

Beschreiben Sie das Designmodell

A:
  • entspricht äußerlich möglichst vollständig dem (Serien-) Muster
  • Finish der Oberfläche in "Show-Room"-Qualität
  • Einbeziehung des Urteils Dritter (Kunden, Vertrieb, Presse, Zulieferer, etc.)
  • ermöglicht Öffentlichkeitsarbeit


Abstraktionsgrad: gering

Detaillierungsgrad: partiell hoch

Funktionalitäten: einzelne

Q:

Was sind Modellklassen?

A:

Modellklassen orientieren sich am Fortschritt des Produktentwicklungsprozesses.

Q:

Mögliche Fehler im STL-File

A:

Konstruktionsfehler

  • erzeugen überflüssige Daten im Inneren des Körpers
  • durch z.B. fehlerhafte Vereinigung von Einzelelementen


Umsetzungsfehler

  • Annäherung der math. exakten Kontur enthält Ungenauigkeiten
  • Ungenauigkeit abhängig von Anzahl der Dreiecke


Beschreibungsfehler

  • Lücken zwischen Dreieckspatches (Berandungsfehler)
  • Doppelte Dreieckspatches (Überlappungen)
  • Falsche Orientierung einzelner Patches (Fehlorientierung)


Q:

Vorteile des STL-Formats

A:
  • problemloses Schneiden an jeder z-Koordinate durch Darstellung der Oberfläche in Dreiecken möglich (auch ohne bei Konstruktion verwendetes CAD-Programm)
  • beliebiges Skalieren der STL-Modelle ohne Rückführung ins CAD möglich


  • Syntaxfehler bei ASCII Version leicht zu erkennen und zu eliminieren
    • Schnittstelle weist nur Datenelement eines Typs auf 


  • kleine Fehler leicht reparierbar 
    • Dreieck beschreibt höherwertige Geometrieinformation als Vektor der Kontur
Generative Fertigungsverfahren

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