Grundlagen der additiven Fertigung an der Universität Bochum

Karteikarten und Zusammenfassungen für Grundlagen der additiven Fertigung im Sales Engineering und Product Management Studiengang an der Universität Bochum in Bochum

CitySTADT: Bochum

CountryLAND: Deutschland

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Beschreiben Sie das "Funktionsprototyp" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.

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Was versteht man unter den additiven Fertigungsverfahren? Nennen Sie 4 mögliche Ausgangsmaterialien!

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Nennen Sie 5 Kennzeichen der additiven Fertigungsverfahren.

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Beschreiben Sie das "Geometriemodell" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.

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Nennen Sie jeweils 3 Vorteile durch den Einsatz von Modellen.

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Nennen Sie 3 Nachteile durch den Einsatz von Modellen.

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Beschreiben Sie das "Konzeptmodell" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.

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Nennen Sie die 6 additiven Verfahrensgruppen nach VDI 3405.

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Wie unterscheiden sich Modelle und Prototypen voneinander? In welchen Stadien der Produktentwicklung werden diese eingesetzt?

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Ordnen Sie den Werkstoffen die jeweiligen Verfahren zu: Kunststoff, Formsand, Metall, Papier und Keramik

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Beschreiben Sie das "Produkt/Bauteil" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.

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Beschreiben Sie den "technischen Prototyp" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.

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Grundlagen der additiven Fertigung

Beschreiben Sie das "Funktionsprototyp" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.
– Additiv gefertigte Bauteile, die bereits definierte Produktinformationen des späteren Serienteiles erfüllen
– Überprüfung einiger oder aller Funktionalitäten ist möglich
– Form und Gestalt können vom späteren Produkt abweichen
– Anwendung: Überprüfen von (Teil-) Funktionen

Grundlagen der additiven Fertigung

Was versteht man unter den additiven Fertigungsverfahren? Nennen Sie 4 mögliche Ausgangsmaterialien!
– Definition VDI 3405: „Fertigungsverfahren, bei dem das Werkstück element- oder schichtweise aufgebaut wird“
– Die additiven Fertigungsverfahren unterscheiden sich von den konventionellen spanenden Verfahren dadurch, dass sie ein Werkstück durch das schichtweise Aufeinander fügen von Werkstoff aufbauen, also generieren.
– Als Ausgangsmaterial sind heute Kunststoff-, Starke- und Metallpulver, flüssige Harze, kunststoffbeschichtete Folien und Kunststoffdraht im Einsatz

Grundlagen der additiven Fertigung

Nennen Sie 5 Kennzeichen der additiven Fertigungsverfahren.
– Generierung der Schichtgeometrie erfolgt direkt aus den 3D-CAD Daten
– Es ist kein Einsatz von Produktspezifischen Werkzeugen notwendig
– Die Erzeugung der mechanisch-technologischen Eigenschaften geschieht während des Bauprozesses
– Die Datensätze können grundsätzlich in jeder beliebigen Orientierung gebaut werden (Entfall der Spannproblematik)
– Alle heute auf dem Markt befindlichen Maschinen können mit dem gleichen (STL)-Datensatz angesteuert werden

Grundlagen der additiven Fertigung

Beschreiben Sie das "Geometriemodell" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.
– Additiv gefertigte Bauteile, bei denen die Beurteilung von Maß, Form und Lage von Bedeutung ist
– Materialeigenschaften sind sekundär
– Anwendung: Überprüfen der Geometrie (z.B.: Einbauuntersuchung)

Grundlagen der additiven Fertigung

Nennen Sie jeweils 3 Vorteile durch den Einsatz von Modellen.
Vorteile:
– Verringerung der Komplexität –> Gezielte Untersuchung/ Isolierung einzelner Parameter
– Leichtes „Durchspielen“ von Alternativen möglich –> Höhere Anzahl der betrachteten und gegeneinander getestet Alternativen möglich, schnellere Umsetzung von Ideen, erleichterte Kommunikation
– Frühzeitige Kommunikation möglich –> Früh Ansatzpunkte für Änderungen/ Verbesserungen ausmachen (Zu dem Zeitpunkt sind Änderungen leichter und kostengünstiger durchzuführen)
– Unterstützung des Simutaneous Engineering –> Zeit und Kostenersparnis; verbesserte Kommunikation
– Verringerung der Anzahl benötigter physikalischer Prototypen –> Kostenersparnis

Grundlagen der additiven Fertigung

Nennen Sie 3 Nachteile durch den Einsatz von Modellen.
– Häufig ist nur die Betrachtung des statischen Falles möglich –> Dynamische Effekte bleiben unberücksichtigt
– Gegenseitige Beeinflussung verschiedener Parameter ist häufig unbekannt –> Kann zu ungenauen Annahmen oder der Entfernung von der Realität führen
– Genaue Kenntnis der Randbedingungen erforderlich –> Fehlerhafte oder nicht berücksichtigte Randbedingungen können das Ergebnis verfälschen

Grundlagen der additiven Fertigung

Beschreiben Sie das "Konzeptmodell" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.
– Frühst mögliche physische Realisierung eines Produktdesigns oder Produktkonzepts (Solid-Image)
– Material, Funktion und Maß entsprechen nicht den Produktanforderungen
– Wichtigste Zielgröße ist die Anmutung
– Es können skalierte, additiv gefertigte Bauteile (Proportionalmodelle) zum Einsatz kommen
– Anwendung: Überprüfen des ästhetischen Eindrucks im Anwendungsumfeld

Grundlagen der additiven Fertigung

Nennen Sie die 6 additiven Verfahrensgruppen nach VDI 3405.
1. Generieren aus der flüssigen Phasen
– Verfestigung, vorzugsweise durch Polymerisation flüssiger Materialien (laser- oder lampengestützte Stereolitographie, Polymerdrucken)
2. Generieren aus der festen Phase
– An- oder Aufschmelzen und Verfestigen von Pulver, Pulvermischungen oder Granulaten (Sinter- und Schmelzverfarhen)
– Ausschneiden oder Ausfräsen und Verfestigen von festen Materialien (Extrusionsverfahren)
– Verkleben von Granulaten oder Pulvern durch Binder (3D-Printing)
3. Generieren aus Gasphase
– Physikalisches Abschneiden aus Aerosolen
– Chemisches Abschneiden aus der Gasphase

Grundlagen der additiven Fertigung

Wie unterscheiden sich Modelle und Prototypen voneinander? In welchen Stadien der Produktentwicklung werden diese eingesetzt?
– Modell kein hoher Detaillierungsrad wie Prototyp
– Portotyp stimmt weitestgehend mit Endprodukt überein
– Modell kann auch in einem anderen Maßstab gefertigt werden
– Prozess: Idee –> Planung (Modellerstellung) –> Konzeption und Entwurf (Ergonomiemodell)
– Modellarten: Propoertionsmodell –> Ergonomiemodell –> Design Modell –> Funktionsmodell (Design, Konstruktion, Berechnungen)
– Parallel zu den Berechnungen wird der erste Prototyp entwickelt, danach Vorserienbauteil und anschließende Musterbauteil

Grundlagen der additiven Fertigung

Ordnen Sie den Werkstoffen die jeweiligen Verfahren zu: Kunststoff, Formsand, Metall, Papier und Keramik
– Kunstoff –> 3D-Druck, Laser sintern, Fused Layer Modelling, Sterolitographie, Thermotransfersintern, Multi/Poly Jet Modeling, Layer Laminated, Manufacturing
– Formsand –> 3D-Druck, Laser Sintern
– Metall –> 3D-Druck, Laser Sintern, Layer Laminated, Manufacturing, Laserstahlschmelten, Elektronenstahlschmelzen
– Papier –> Layer Laminated Manufacturing
– Keramik –> 3D-Druck, Laser Sintern, Stereolitographie, Layer Laminated Manufacturing

Grundlagen der additiven Fertigung

Beschreiben Sie das "Produkt/Bauteil" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.
– Bestimmungsgemäß eingesetztes Bauteil oder marktfähiges Produkt
– Anwendung: Kleinserie, Rapid Manufacturing, individuelle Produkte

Grundlagen der additiven Fertigung

Beschreiben Sie den "technischen Prototyp" (nach VDI 3404) und nennen Sie dessen Anwendung.
– Unterscheiden sich in den geforderten Eigenschaften nicht wesentlich vom späteren Serienteil
– Können jedoch auf einem anderen Wege als dem Serienverfahren gefertigt werden
– Anwendung: Überprüfen des Bauteils in Versuch und Vorserie
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