Manufacturing

Laseradditiv gefertigte, luftdurchlässige Mesostrukturen: by Christoph Klahn

By Christoph Klahn

Diese Dissertation beschreibt, wie durch die Anpassung der Belichtungsstrategie eine luftdurchlässige Mesostruktur erzeugt wird. Der Autor geht der Frage nach, welchen Einfluss die Geometrieparameter auf die Luftdurchlässigkeit, die mechanische Robustheit und die thermischen Eigenschaften haben. Zum Abschluss wird als Referenzanwendung ein Druckluftauswerfersystem für Kunststoffspritzgiesswerkzeuge realisiert. Dieses ersetzt das mechanische process vollständig und bietet zusätzlich ein Plagiatsschutzmerkmal. Für Wissenschaftler, Anwender und Konstrukteure, die sich mit der laseradditiven Fertigung auseinandersetzen ist das Buch gleichermaßen von besonderem Interesse.

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Die Durchlässigkeit für Luft ist geringer als bei einem erhöhten Spurabstand, dafür ist dieses Material laut Trenke aufgrund der kleineren Öffnungen auch für niedrigviskose Kunststoffschmelzen geeignet. [53] Versuche als dritte Strategie im CAD konstruierte Kanäle mit einem Durchmesser zwischen 0,35 mm und 0,80 mm additiv herzustellen, waren nicht erfolgreich. Die Kanäle waren teilweise nicht luftdurchlässig und es haben sich Risse rund um die Kanäle gebildet. Ebenfalls verworfen wurde eine vierte Strategie, mit längeren Scanvektoren die Porosität zu erhöhen.

ISSN 0025–5289 [98] Stitz, S. : Spritzgießtechnik: Verarbeitung, Maschine, Peripherie. 2. Auflage. München : Hanser, 2004. – ISBN 3–466–22921–3 39 3. Problemstellung und Lösungsweg In dem vorangegangenen Kapitel wurden die laseradditive Fertigung, die Systematik von luftdurchlässigen Materialien und die Grundlagen von Spritzgießwerkzeugen vorgestellt. Die additive Fertigung bietet mit der großen geometrischen Freiheit des Fertigungsverfahrens die Möglichkeit, Bauteile oder Teilbereiche von Bauteilen luftdurchlässig zu gestalten.

Luftdurchlässige Strukturen Eigene Erfahrungen mit der Herstellung von filigranen Strukturen haben gezeigt, dass diese in der Datenvorbereitung Probleme bereiten können. Die Prozesskette von einem 3D-CAD-Modell hin zu den Schichtinformationen für die Fertigung erfordert zwei Approximationen. Zunächst wird bei der Umwandlung des 3D-CAD-Modells in ein STL-Modell die Bauteiloberfläche mit Dreiecken angenähert. Bereits diese erste Approximation kann bei gekrümmten Oberflächen zu deutlichen Abweichungen von der Originalkontur führen [69].

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