Die industrielle Gebäudefertigung bietet aufgrund des hohen Automatisierungsgrades und der damit einhergehenden Vorteile, wie beispielsweise kürzere Bauzeiten, geringeren Arbeitskräftebedarf sowie Steigerung der Qualität, ein hohes Potenzial zur Schaffung von vergleichsweise kostengünstigem Wohnraum. Allerdings erfolgt auch hier, wie derzeit im Massivhausbau, der Einbau des Gewerkes Heizung überwiegend manuell, begleitet durch einen teilweise sehr hohen Einsatz materieller Ressourcen.
Das Gesamtziel der Arbeit war die Entwicklung eines Wandflächenheizsystems, welches während der Fertighausherstellung automatisiert in die Wandmodule integriert werden kann. Die Lösung zur Umsetzung der Anforderungen ist eine direkt auf die Oberfläche des Baustoffes integrierte, elektrisch betriebenen Wandflächenheizung. Die Durchführung erfolgte mit der kaltaktiven Plasmabeschichtungstechnik (CAPM), welche den automatisierten Auftrag einer elektrisch leitenden Struktur auf Oberflächen einer Vielzahl an Materialien erlaubt.
In einer Parameterstudie konnte ein geeignetes Setup gefunden werden, um elektrisch leitende Strukturen mittels CAPM-Prozess fertigen zu können. Die Charakterisierung des Schichtverbundes zeigte einerseits, dass die Kupferpartikel eine dauerhafte Verbindung mit der Gipskartonoberfläche eingehen, während andererseits die Funktionsfähigkeit des Flächenheizsystems anhand von thermischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnte. Durch die Untersuchung der elektrischen, thermischen sowie mechanischen Eigenschaften des Flächenheizsystems unter definierten Umwelteinflüssen konnte die Langzeitzuverlässigkeit, der mittels CAPM hergestellter Wandflächenheizungen, erfolgreich dargelegt werden. Mit Hilfe von Behaglichkeitsmessungen wurde in einem eigens errichteten Demonstrationshaus eine ideale thermische Behaglichkeit des Heizsystems objektiv belegt. Ebenso konnte die Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Fertigungslinien zur Herstellung von Fertighäusern innerhalb einer theoretischen Analyse bestätigt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt die Konkurrenzfähigkeit der plasmagenerierten Wandflächenheizung zu derzeit am Markt verbauten Systemen auf.
Aktualisiert: 2023-06-21
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Die industrielle Gebäudefertigung bietet aufgrund des hohen Automatisierungsgrades und der damit einhergehenden Vorteile, wie beispielsweise kürzere Bauzeiten, geringeren Arbeitskräftebedarf sowie Steigerung der Qualität, ein hohes Potenzial zur Schaffung von vergleichsweise kostengünstigem Wohnraum. Allerdings erfolgt auch hier, wie derzeit im Massivhausbau, der Einbau des Gewerkes Heizung überwiegend manuell, begleitet durch einen teilweise sehr hohen Einsatz materieller Ressourcen.
Das Gesamtziel der Arbeit war die Entwicklung eines Wandflächenheizsystems, welches während der Fertighausherstellung automatisiert in die Wandmodule integriert werden kann. Die Lösung zur Umsetzung der Anforderungen ist eine direkt auf die Oberfläche des Baustoffes integrierte, elektrisch betriebenen Wandflächenheizung. Die Durchführung erfolgte mit der kaltaktiven Plasmabeschichtungstechnik (CAPM), welche den automatisierten Auftrag einer elektrisch leitenden Struktur auf Oberflächen einer Vielzahl an Materialien erlaubt.
In einer Parameterstudie konnte ein geeignetes Setup gefunden werden, um elektrisch leitende Strukturen mittels CAPM-Prozess fertigen zu können. Die Charakterisierung des Schichtverbundes zeigte einerseits, dass die Kupferpartikel eine dauerhafte Verbindung mit der Gipskartonoberfläche eingehen, während andererseits die Funktionsfähigkeit des Flächenheizsystems anhand von thermischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnte. Durch die Untersuchung der elektrischen, thermischen sowie mechanischen Eigenschaften des Flächenheizsystems unter definierten Umwelteinflüssen konnte die Langzeitzuverlässigkeit, der mittels CAPM hergestellter Wandflächenheizungen, erfolgreich dargelegt werden. Mit Hilfe von Behaglichkeitsmessungen wurde in einem eigens errichteten Demonstrationshaus eine ideale thermische Behaglichkeit des Heizsystems objektiv belegt. Ebenso konnte die Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Fertigungslinien zur Herstellung von Fertighäusern innerhalb einer theoretischen Analyse bestätigt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt die Konkurrenzfähigkeit der plasmagenerierten Wandflächenheizung zu derzeit am Markt verbauten Systemen auf.
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Die industrielle Gebäudefertigung bietet aufgrund des hohen Automatisierungsgrades und der damit einhergehenden Vorteile, wie beispielsweise kürzere Bauzeiten, geringeren Arbeitskräftebedarf sowie Steigerung der Qualität, ein hohes Potenzial zur Schaffung von vergleichsweise kostengünstigem Wohnraum. Allerdings erfolgt auch hier, wie derzeit im Massivhausbau, der Einbau des Gewerkes Heizung überwiegend manuell, begleitet durch einen teilweise sehr hohen Einsatz materieller Ressourcen.
Das Gesamtziel der Arbeit war die Entwicklung eines Wandflächenheizsystems, welches während der Fertighausherstellung automatisiert in die Wandmodule integriert werden kann. Die Lösung zur Umsetzung der Anforderungen ist eine direkt auf die Oberfläche des Baustoffes integrierte, elektrisch betriebenen Wandflächenheizung. Die Durchführung erfolgte mit der kaltaktiven Plasmabeschichtungstechnik (CAPM), welche den automatisierten Auftrag einer elektrisch leitenden Struktur auf Oberflächen einer Vielzahl an Materialien erlaubt.
In einer Parameterstudie konnte ein geeignetes Setup gefunden werden, um elektrisch leitende Strukturen mittels CAPM-Prozess fertigen zu können. Die Charakterisierung des Schichtverbundes zeigte einerseits, dass die Kupferpartikel eine dauerhafte Verbindung mit der Gipskartonoberfläche eingehen, während andererseits die Funktionsfähigkeit des Flächenheizsystems anhand von thermischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnte. Durch die Untersuchung der elektrischen, thermischen sowie mechanischen Eigenschaften des Flächenheizsystems unter definierten Umwelteinflüssen konnte die Langzeitzuverlässigkeit, der mittels CAPM hergestellter Wandflächenheizungen, erfolgreich dargelegt werden. Mit Hilfe von Behaglichkeitsmessungen wurde in einem eigens errichteten Demonstrationshaus eine ideale thermische Behaglichkeit des Heizsystems objektiv belegt. Ebenso konnte die Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Fertigungslinien zur Herstellung von Fertighäusern innerhalb einer theoretischen Analyse bestätigt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt die Konkurrenzfähigkeit der plasmagenerierten Wandflächenheizung zu derzeit am Markt verbauten Systemen auf.
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Das Gesamtziel der Arbeit war die Entwicklung eines Wandflächenheizsystems, welches während der Fertighausherstellung automatisiert in die Wandmodule integriert werden kann. Die Lösung zur Umsetzung der Anforderungen ist eine direkt auf die Oberfläche des Baustoffes integrierte, elektrisch betriebenen Wandflächenheizung. Die Durchführung erfolgte mit der kaltaktiven Plasmabeschichtungstechnik (CAPM), welche den automatisierten Auftrag einer elektrisch leitenden Struktur auf Oberflächen einer Vielzahl an Materialien erlaubt.
In einer Parameterstudie konnte ein geeignetes Setup gefunden werden, um elektrisch leitende Strukturen mittels CAPM-Prozess fertigen zu können. Die Charakterisierung des Schichtverbundes zeigte einerseits, dass die Kupferpartikel eine dauerhafte Verbindung mit der Gipskartonoberfläche eingehen, während andererseits die Funktionsfähigkeit des Flächenheizsystems anhand von thermischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnte. Durch die Untersuchung der elektrischen, thermischen sowie mechanischen Eigenschaften des Flächenheizsystems unter definierten Umwelteinflüssen konnte die Langzeitzuverlässigkeit, der mittels CAPM hergestellter Wandflächenheizungen, erfolgreich dargelegt werden. Mit Hilfe von Behaglichkeitsmessungen wurde in einem eigens errichteten Demonstrationshaus eine ideale thermische Behaglichkeit des Heizsystems objektiv belegt. Ebenso konnte die Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Fertigungslinien zur Herstellung von Fertighäusern innerhalb einer theoretischen Analyse bestätigt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt die Konkurrenzfähigkeit der plasmagenerierten Wandflächenheizung zu derzeit am Markt verbauten Systemen auf.
Aktualisiert: 2023-06-21
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Mithilfe des LDS®-Verfahrens kann die Integration elektrischer Systeme in multifunktionale Produkte realisiert werden. In vielen Bereichen, auch in Hochfrequenz (HF)-Anwendungen, bietet das LDS®-Verfahren hohes Nutzenpotenzial hinsichtlich Funktionalität und Integrationsdichte, wodurch ein kompaktes Kommunikationssystem mit genauen Abmessungen sowie mit reduzierter Anzahl an Verbindungsstellen geschaffen werden kann. Hierfür müssen die mittels LDS®-Verfahren hergestellten Bauteile zahlreiche Anforderungen bezüglich ihrer HF-Eigenschaften erfüllen. Passive Intermodulation (PIM) als eine der Leistungsanforderungen ist zu einem wachsenden Anliegen hinsichtlich des Designs und der Fertigung von HF-Bauteilen geworden. Die Evaluierung von PIM an den mittels LDS®-Verfahren hergestellten Mikrostreifenleitungen steht in dieser Arbeit im Fokus.Eine im Rahmen dieser Dissertation durchgeführte Untersuchung kommt zu dem Ergebnis, dass sowohl der PIM-Pegel als auch die Qualitätsmerkmale von den Laserprozessparametern abhängig sind. Durch die Einstellung der Laserprozessparameter kann der PIM-Pegel beeinflusst werden. Aus den präsentierten Forschungsergebnissen ergibt sich, dass das LDS®-Verfahren für HF-Anwendungen unter Berücksichtigung von PIM einsetzbar ist.
Aktualisiert: 2022-11-10
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Reaktionen und Prozesse, die zum Versagen eines Bauteils und damit von Maschinen und Anlagen führen (beispielsweise Korrosion und Verschleiß), sind fast in allen Fällen Oberflächenreaktionen. Sie gehen von der Oberfläche aus und dringen in das Innere des Werkstoffs ein. Um dies zu verhindern, beschichtet man die Oberfläche mit Überzügen unterschiedlicher Art. Die Funktionsfähigkeit der beschichteten Bauteile, Maschinen und Anlagen hängt nun weitestgehend von den verschiedenen Eigenschaften der Überzüge ab.
Aktualisiert: 2021-09-07
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