ISBN 9783843952071

978-3-8439-5207-1, Reihe Produktentwicklung

Sebastian Kuschmitz
Systematische Wissensvermittlung für die additive Fertigung am Beispiel von Konstruktionsprinzipien für die Materialextrusion

187 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2022), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die additiven Fertigungsverfahren bieten den Anwendenden auf Grund des schichtweisen Aufbauprozesses neuartige Gestaltungsmöglichkeiten während der Produktentwicklung. Infolgedessen leitet sich ein hohes Potential zur Steigerung des Funktionsumfangs bzw. der Anwendungsbereiche additiv gefertigter Bauteile ab, die im Vergleich zu konventionell gefertigten Bauteilen oftmals kostenneutral herstellbar sind. Für die ziel- und nutzenorientierte Ausschöpfung der resultierenden Gestaltungsfreiheiten muss notwendiges Gestaltungswissen für die additive Fertigung während des Produktentwicklungsprozesses bereitgestellt werden, um die Befähigung der Nutzenden zu gewährleisten. Neben der systematischen Wissensvermittlung steht die Identifikation und Aufbereitung von neuartigen Konstruktionsprinzipien zur Umsetzung von unterschiedlichen Funktionen oder Eigenschaften im Fokus der Forschungsarbeiten.

In der vorliegenden Arbeit wird ein methodisches Vorgehen zur systematischen Wissensvermittlung für die additive Fertigung entwickelt, um die verfahrensbedingten Gestaltungsfreiheiten ziel- und nutzenorientiert zu vermitteln. Zur Erfüllung dieser Ziele wird spezifisches Gestaltungswissen auf Basis von bestehenden Konstruktionsprinzipien identifiziert und aufbereitet sowie anhand von experimentellen Untersuchungen am Beispiel von porösen Mikrostrukturen und der Einbettung von Endlosfasern systematisch akquiriert, charakterisiert und für die Vermittlung während der Produktentwicklung vorbereitet. Außerdem werden grundlegende Vorgehensweisen zur nutzenorientierten Anwendung von AM-Potentialen sowie zur Neutralisierung von Zielkonflikten während der additiven Bauteilentwicklung erarbeitet, um das verfügbare AM-Wissen zu erweitern und systematisch bereitzustellen. Zur Optimierung der Anwendbarkeit erfolgt die Vermittlung des identifizierten und aufbereiteten Gestaltungswissens mithilfe eines webbasierten Wissenssystems, dessen Nutzung und Anwendung exemplarisch demonstriert wird.