Integration eines neuartigen Sensorkonzepts in eine additive Fertigungsanlage

Institut

Professur für Laserbasierte Additive Fertigung

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell /  

Beschreibung

Ausgangssituation

Diese Abschlussarbeit bietet dir die einmalige Chance, einen innovativen Beitrag zum Material- und Prozessverständnis in der additi­ven Fertigung von Kunststoffen zu leisten. Dadurch ebnest du den Weg der additiven Fer­tigung von massenindividualisierten Bauteilen. Für diesen Schritt ist jedoch ein umfassendes Verständnis des Prozess- und Materialverhal­tens von entscheidender Bedeutung.

Bei dem an der Professur für Laser-based Additive Manufacturing (lbam) untersuchten additiven Verfahren wird Kunststoffpulver schichtweise aufgetragen und durch einen Laser selektiv aufgeschmolzen, um Schicht für Schicht das gewünschte Bauteil zu erstellen. Aktuell beschränken sich in-situ durchgeführte Untersuchungen während des Druckprozesses jedoch überwiegend auf die Temperatur-messung der Pulverbettoberfläche, um Zusammenhänge zwischen der Oberflächen-temperatur, Prozessparametern und den resultierenden Bauteileigenschaften herzu-stellen. Damit lässt sich allerdings nicht das thermische Verhalten des Kunststoffs in der Tiefe beschreiben. Daher soll im Rahmen dieser Arbeit das Messprinzip der dielektrischen Analyse (DEA) in-situ angewandt werden, um Erkenntnisse über die Mikrostrukturentwicklung und das Alterungs-verhalten von Kunststoffen bereits während des Prozesses zu erhalten.

Ziel und Inhalt der Arbeit

Das Ziel dieser Arbeit ist die Integration eines DEA-Sensoraufbaus zur in-situ Messung des Kunststoffpulvers in einer additiven Fertigungs-anlage. Dazu wurde bereits in einer vorherigen Arbeit eine Versuchskonstruktion entwickelt, die nun in die additive Fertigungsanlage eingebaut werden soll. Nach erfolgreichem Einbau werden in-situ Messungen durchgeführt und mit bereits vorhandenen Labormessungen abgeglichen. Basierend darauf sollen neue Pulveraufbereitungs-strategien entwickelt werden, die zu einer Steigerung der Nachhaltigkeit des PBF-LB/P Prozesses führen. Die Arbeit gliedert sich in die folgenden Arbeitspakete (APs):

AP1: Literaturrecherche zur Anwendung der DEA an Kunststoffpulvern
AP2: Inbetriebnahme des in-situ Versuchsaufbaus
AP3: Versuchsplanung und -durchführung von in-situ DEA-Messungen und weiteren thermischen Analyseverfahren zur Validierung
AP4: Auswertung der in-situ Versuche und Vergleich mit Labormessungen
AP5: Ableitung einer Handlungsempfehlung zur Pulveraufbereitungsstrategie
AP6: Dokumentation der Arbeitsergebnisse

Voraussetzungen

→        Kreativität und Eigeninitiative
→        Interesse an der additiven Fertigung
→        Sorgfältiges Arbeiten

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Benedikt Burchard
Raum: 7894.02.205
Tel.: +49 172 5217421
benedikt.burchardtum.de

Ausschreibung