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Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

Konstruktion für die Additive Fertigung 2020 von Kaierle,  Stefan, Lachmayer,  Roland, Rettschlag,  Katharina
Dieses Buch gibt im Kontext einen Einblick in die aktuelle Forschung und Entwicklung zum Thema „Konstruktion für die Additive Fertigung 2020“ im deutschsprachigen Raum und wendet sich an Experten in Forschung und Wirtschaft. Es verschriftlicht die Vorträge und Diskussionen auf unserem diesjährigen Workshop am Laserzentrum Hannover e.V. mit den Schwerpunkten: Spezifikation von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschätzung der Bauteileignung, Innovative Anwendungen der Additiven Fertigung sowie Entwicklung von Konzepten und Entwürfen. Der Workshop wurde unterstützt durch Niedersachsen Additiv und die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung e.V.
Aktualisiert: 2021-01-19
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Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

Konstruktion für die Additive Fertigung 2020 von Kaierle,  Stefan, Lachmayer,  Roland, Rettschlag,  Katharina
Dieses Buch gibt im Kontext einen Einblick in die aktuelle Forschung und Entwicklung zum Thema „Konstruktion für die Additive Fertigung 2020“ im deutschsprachigen Raum und wendet sich an Experten in Forschung und Wirtschaft. Es verschriftlicht die Vorträge und Diskussionen auf unserem diesjährigen Workshop am Laserzentrum Hannover e.V. mit den Schwerpunkten: Spezifikation von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschätzung der Bauteileignung, Innovative Anwendungen der Additiven Fertigung sowie Entwicklung von Konzepten und Entwürfen. Der Workshop wurde unterstützt durch Niedersachsen Additiv und die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung e.V.
Aktualisiert: 2021-01-19
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Prozess zur Entwicklung optomechatronischer Systeme

Prozess zur Entwicklung optomechatronischer Systeme von Knöchelmann,  Marvin, Lachmayer,  Roland
In dieser Arbeit wird ein Prozess zur Entwicklung optomechatronischer Systeme vorgestellt. Diese Art von Systemen ähnelt mechatronischen Systemen, weshalb die Basis für den Prozess das V-Modell ist, das für mechatronische Entwicklungen in Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen etabliert ist. Der vorgestellte Prozess basiert auf dem V-Modell der VDI-Richtlinie 2206 und wird durch operative Arbeitsschritte konkretisiert. Die Anpassung des V-Modells ist notwendig, da, wie in der Arbeit dargestellt wird, die Domäne Optik sich maßgeblich von den klassischen Domänen der Mechatronik unterscheidet. Das allgemeine V-Modell wird daher durch Elemente aus Vorgehensmodellen zur Gestaltung optischer Systeme ergänzt. Weiterhin werden spezifische Methoden vorgestellt, welche die Entwicklung optomechatronischer Systeme unterstützen. Um den entwickelten Prozess zu veranschaulichen, werden die Arbeitsschritte anhand eines Beispiels aus der Fahrzeuglichttechnik demonstriert.
Aktualisiert: 2021-01-13
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Selektives Laserstrahlschmelzen reflektiver Optiken

Selektives Laserstrahlschmelzen reflektiver Optiken von Lachmayer,  Roland, Leuteritz,  Georg
Reflektive Optiken stellen durch deren strahlführende und -formende Funktion ohne chromatische Aberration wichtige Komponenten zur Umsetzung effizienter optischer Systeme dar. Freiform-Reflektoren stellen Schlüsselelemente für optische Systeme dar, um kompakte und hochfunktionalisierte Bauweisen umzusetzen. Insbesondere die Additive Fertigung eignet sich hierbei durch den schichtweisen Aufbau zur Realisierung dieser Komponenten. In dieser Arbeit wird betrachtet, inwiefern sich die Prozesskette des Selektiven Laserstrahlschmelzens als additives Fertigungsverfahren zur Fertigung reflektiver Optiken eignet. Hierfür wird der Zusammenhang zwischen den prozessspezifischen Stellgrößen und der optischen Funktion des Reflektors, dem Reflexionsgrad, über Parameterstudien aufgestellt und der Einfluss des Laserpolierens als werkzeugloses Nachbearbeitungsverfahren betrachtet. Mithilfe einer auf den Parameterstudien beruhenden Anforderungsanalyse werden Möglichkeiten untersucht, Selektives Laserstrahlschmelzen und Laserpolieren zu kombinieren, um Limitierungen der entstehenden optischen Qualität aufzuheben oder Grenzwerte an die optische Funktion des Reflektors anzupassen. Zudem wird auf Basis der Fertigung mittels Selektivem Laserstrahlschmelzen die Anwendbarkeit der Funktionsintegration evaluiert, indem weitere Funktionen wie interne Strukturen zur thermischen o-der mechanischen Funktionserweiterung für einen Reflektor in einem Konstruktionskatalog aufgeführt werden.
Aktualisiert: 2020-12-17
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Selektives Laserstrahlschmelzen reflektiver Optiken

Selektives Laserstrahlschmelzen reflektiver Optiken von Lachmayer,  Roland, Leuteritz,  Georg
Reflektive Optiken stellen durch deren strahlführende und -formende Funktion ohne chromatische Aberration wichtige Komponenten zur Umsetzung effizienter optischer Systeme dar. Freiform-Reflektoren stellen Schlüsselelemente für optische Systeme dar, um kompakte und hochfunktionalisierte Bauweisen umzusetzen. Insbesondere die Additive Fertigung eignet sich hierbei durch den schichtweisen Aufbau zur Realisierung dieser Komponenten. In dieser Arbeit wird betrachtet, inwiefern sich die Prozesskette des Selektiven Laserstrahlschmelzens als additives Fertigungsverfahren zur Fertigung reflektiver Optiken eignet. Hierfür wird der Zusammenhang zwischen den prozessspezifischen Stellgrößen und der optischen Funktion des Reflektors, dem Reflexionsgrad, über Parameterstudien aufgestellt und der Einfluss des Laserpolierens als werkzeugloses Nachbearbeitungsverfahren betrachtet. Mithilfe einer auf den Parameterstudien beruhenden Anforderungsanalyse werden Möglichkeiten untersucht, Selektives Laserstrahlschmelzen und Laserpolieren zu kombinieren, um Limitierungen der entstehenden optischen Qualität aufzuheben oder Grenzwerte an die optische Funktion des Reflektors anzupassen. Zudem wird auf Basis der Fertigung mittels Selektivem Laserstrahlschmelzen die Anwendbarkeit der Funktionsintegration evaluiert, indem weitere Funktionen wie interne Strukturen zur thermischen o-der mechanischen Funktionserweiterung für einen Reflektor in einem Konstruktionskatalog aufgeführt werden.
Aktualisiert: 2020-12-09
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Hochauflösende LED-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge

Hochauflösende LED-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge von Held,  Marcel Philipp, Lachmayer,  Roland
Das Entwicklungsziel neuartiger Fahrlichtfunktionen zur optimierten Ausleuchtung des Verkehrsraums ist die Erhöhung der Sicherheit und des Komforts bei Nachtfahrten. Hierzu wird die Lichtverteilung durch eine Vielzahl einzelner Segmente unterteilt, die individuell in der Helligkeit angesteuert werden können. Durch gezieltes Auf- und Abblenden einzelner Pixel kann Blendung verringert und auf Gefahrenstellen aufmerksam gemacht werden. Aus ökonomischer Sicht eignet sich die LED-Technologie aufgrund ihrer hohen Lichtausbeute und geringen Leistungsaufnahmen bei gleichzeitig kompaktem Bauraum besonders für die Entwicklung von effizienten hochauflösenden Fahrzeugscheinwerfern. Als Anwendungsbeispiel wird im Rahmen dieser Arbeit ein Scheinwerferprototyp mit mehreren hochauflösenden LED-Arrays aufgebaut und eine Technologieevaluation durchgeführt. Zentraler Aspekt der Arbeit ist neben einer allgemeine Betrachtung der Architektur von hochauflösenden LED-Arrays das Herleiten von Anforderungen für wirkungsgradstarke hochauflösende Projektionsoptiken.
Aktualisiert: 2020-08-27
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Hochauflösende LED-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge

Hochauflösende LED-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge von Held,  Marcel Philipp, Lachmayer,  Roland
Das Entwicklungsziel neuartiger Fahrlichtfunktionen zur optimierten Ausleuchtung des Verkehrsraums ist die Erhöhung der Sicherheit und des Komforts bei Nachtfahrten. Hierzu wird die Lichtverteilung durch eine Vielzahl einzelner Segmente unterteilt, die individuell in der Helligkeit angesteuert werden können. Durch gezieltes Auf- und Abblenden einzelner Pixel kann Blendung verringert und auf Gefahrenstellen aufmerksam gemacht werden. Aus ökonomischer Sicht eignet sich die LED-Technologie aufgrund ihrer hohen Lichtausbeute und geringen Leistungsaufnahmen bei gleichzeitig kompaktem Bauraum besonders für die Entwicklung von effizienten hochauflösenden Fahrzeugscheinwerfern. Als Anwendungsbeispiel wird im Rahmen dieser Arbeit ein Scheinwerferprototyp mit mehreren hochauflösenden LED-Arrays aufgebaut und eine Technologieevaluation durchgeführt. Zentraler Aspekt der Arbeit ist neben einer allgemeine Betrachtung der Architektur von hochauflösenden LED-Arrays das Herleiten von Anforderungen für wirkungsgradstarke hochauflösende Projektionsoptiken.
Aktualisiert: 2020-08-27
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Reifegradbasierter Gestaltungsprozess für Strukturbauteile im Fahrzeugbau

Reifegradbasierter Gestaltungsprozess für Strukturbauteile im Fahrzeugbau von Lachmayer,  Roland, Steber,  Gerhard
In der vorliegenden Arbeit wird ein reifegradbasierter Prozess zur Gestaltung eines Strukturbauteils vorgestellt. Dieser charakterisiert den idealen Einsatzzeitraum verschiedenster CAx-Werkzeuge. Hierfür wird eine Methode beschrieben, welche die Zuordnung der CAx-Werkzeuge in den Absicherungsprozess ermöglicht. Weiterhin werden die Werkzeuge zu einer übergreifenden CAx-Prozesskette verknüpft, um somit die Produktreife systematisch zu steigern. Anhand eines Fahrzeugachsträgers werden die fünf identifizierten Reifegrade durchlaufen. Durch die Anwendung von Optimierungsstrategien in der CAx-Prozesskette werden mit zunehmendem Reifegrad die gestalterischen Details eines CAx-Modells schrittweise erweitert und festgelegt. Die erarbeiteten Ergebnisse werden hinsichtlich ihrer Flexibilität, Robustheit und der damit erzielten Produktreifesteigerung diskutiert. Abschließend werden die Übertragbarkeit auf andere Strukturbauteile und die Einflüsse auf den Entwicklungsprozess des Gesamtfahrzeuges erörtert.
Aktualisiert: 2020-02-06
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Konstruktion für die Additive Fertigung 2019

Konstruktion für die Additive Fertigung 2019 von Kaierle,  Stefan, Lachmayer,  Roland, Rettschlag,  Katharina
Dieses Buch thematisiert grundlegende Spezifikationen von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschätzung der Bauteileignung und Anwendung der Additiven Fertigung sowie zur Entwicklung von Konzepten und Entwürfen. Der Inhalt ist in vier Schwerpunktkapitel unterteilt: Zuerst wird auf die Integration additiver Fertigungsverfahren in bestehende Prozesse und Maßnahmen zur Steigerung der Wertschöpfung eingegangen. Nachfolgend sind Konstruktionen von Bauteilen, deren Gestaltung zur Sicherstellung funktionaler Anforderungen und Herstellbarkeit sowie Methoden zur Bauteiloptimierung dargestellt. Weiterhin werden Ansätze zur rechnergestützten Simulation sowie physischen Validierung von Bauteilen und deren Erprobung beschrieben. Daraus abgeleitet werden Maßnahmen zur Sicherstellung von Qualitätsaspekten charakterisiert. Die kapitelübergreifenden Inhalte werden vor dem Hintergrund zum Aufbau neuer Geschäftsmodelle diskutiert und legen den aktuellen Stand der Forschung im Bereich der Additiven Fertigung dar. Dieser Konferenzband baut auf den Inhalten des Vorjahresbandes "Konstruktion für die Additive Fertigung 2018" auf. 
Aktualisiert: 2021-01-04
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Konstruktion für die Additive Fertigung 2019

Konstruktion für die Additive Fertigung 2019 von Kaierle,  Stefan, Lachmayer,  Roland, Rettschlag,  Katharina
Dieses Buch thematisiert grundlegende Spezifikationen von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschätzung der Bauteileignung und Anwendung der Additiven Fertigung sowie zur Entwicklung von Konzepten und Entwürfen. Der Inhalt ist in vier Schwerpunktkapitel unterteilt: Zuerst wird auf die Integration additiver Fertigungsverfahren in bestehende Prozesse und Maßnahmen zur Steigerung der Wertschöpfung eingegangen. Nachfolgend sind Konstruktionen von Bauteilen, deren Gestaltung zur Sicherstellung funktionaler Anforderungen und Herstellbarkeit sowie Methoden zur Bauteiloptimierung dargestellt. Weiterhin werden Ansätze zur rechnergestützten Simulation sowie physischen Validierung von Bauteilen und deren Erprobung beschrieben. Daraus abgeleitet werden Maßnahmen zur Sicherstellung von Qualitätsaspekten charakterisiert. Die kapitelübergreifenden Inhalte werden vor dem Hintergrund zum Aufbau neuer Geschäftsmodelle diskutiert und legen den aktuellen Stand der Forschung im Bereich der Additiven Fertigung dar. Dieser Konferenzband baut auf den Inhalten des Vorjahresbandes "Konstruktion für die Additive Fertigung 2018" auf. 
Aktualisiert: 2020-11-06
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