Ingenieurwissenschaften Automatisierung – Additive Fertigung
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15 KartenWie definiert ISO/ASTM 52900 Additive Fertigung?
Rückseite
Verfahren, bei dem Material schichtweise aufgebracht wird, um ein Bauteil aus 3D-Modelldaten zu erzeugen – im Gegensatz zu abtragenden oder formenden Verfahren.
Nenne die sieben Prozessklassen nach ISO/ASTM 52900.
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Material Extrusion, Vat Photopolymerization, Powder Bed Fusion, Material Jetting, Binder Jetting, Directed Energy Deposition, Sheet Lamination.
Welches Verfahren nutzt einen Laser oder Elektronenstrahl zum selektiven Schmelzen von Metallpulver?
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Powder Bed Fusion – bei Metallen als SLM (Selektives Laserschmelzen) oder EBM (Elektronenstrahlschmelzen) bezeichnet.
Was ist der prinzipielle Unterschied zwischen FDM und FFF?
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FDM (Fused Deposition Modeling) ist der Markenname von Stratasys, FFF (Fused Filament Fabrication) der generische Begriff für das gleiche Material-Extrusionsverfahren.
Welche Vorteile bietet Binder Jetting gegenüber Laser-Pulverbettverfahren?
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Höhere Baugeschwindigkeit, keine Stützstrukturen nötig, geringere thermische Spannungen, aber geringere Dichte und Festigkeit ohne Nachsintern.
Was versteht man unter Design for Additive Manufacturing (DfAM)?
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Konstruktionsmethodik, die Bauteilgeometrien gezielt für schichtweisen Aufbau optimiert – Topologieoptimierung, Gitterstrukturen, Funktionsintegration und Stützmaterialminimierung.
Warum sind Stützstrukturen beim SLM oft unverzichtbar?
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Sie leiten Wärme ab, verhindern Verzug durch Eigenspannungen und sichern Überhänge > 45° gegen Absinken im Pulverbett.
Nenne drei typische Fehlerquellen bei Pulverbettverfahren.
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Porosität durch mangelnde Schmelze, Rissbildung durch thermische Spannungen, Balling-Effekt bei instabilem Schmelzbad.
Welche Rolle spielt In-situ-Monitoring in der automatisierten additiven Fertigung?
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Optische oder thermografische Sensoren überwachen Schmelzbad, Schichtdicke und Pulverbett in Echtzeit – Basis für Closed-Loop-Regelung und Qualitätssicherung.
Was charakterisiert Directed Energy Deposition (DED) gegenüber Powder Bed Fusion?
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Material (Draht oder Pulver) wird gleichzeitig mit Energiequelle (Laser, Elektronenstrahl, Lichtbogen) zugeführt – ermöglicht Reparatur, Beschichtung und große Bauteile.
Welche Nachbearbeitungsschritte sind bei metallischen AM-Bauteilen Standard?
Rückseite
Spannungsarmglühen, Stützentrennung, Oberflächenbearbeitung (Fräsen, Schleifen, Polieren), HIP (Hot Isostatic Pressing) zur Porenschließung, Wärmebehandlung.
Wie beeinflusst die Schichtdicke Auflösung und Bauzeit?
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Dünnere Schichten erhöhen Z-Auflösung und Oberflächengüte, verlängern aber Bauzeit proportional – typisch 20–100 µm bei PBF, 100–300 µm bei DED.
Was ist der Hauptvorteil von Hybrid Manufacturing (AM + Zerspanung in einer Maschine)?
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Nahtlose Integration: Nahnetzformiges Aufbringen per DED oder PBF gefolgt von präzisem Finish-Fräsen in gleicher Aufspannung – minimiert Handling und Toleranzkette.
Welche Werkstoffklassen sind für Vat Photopolymerization typisch?
Rückseite
Photopolymerisierende Harze (Acrylate, Epoxide, Hybridharze) – nach Aushärtung thermoplastische oder duromere Kunststoffe mit hoher Detailauflösung.
Wie sichert man Prozesswiederholbarkeit in der Serienfertigung additiv?
Rückseite
Durch validierte Prozessparameter, Pulverqualitätsüberwachung (Partikelgröße, Fließeigenschaften), In-situ-Monitoring mit Grenzwerten und statistische Prozesskontrolle (SPC) über Chargen.