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48,80 €ISBN 978-3-8440-6728-6Paperback180 Seiten101 Abbildungen266 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
Juni 2019
Neuerscheinung
Thomas Reiher
Intelligente Optimierung von Produktgeometrien für die additive Fertigung
Die additive Fertigung als werkzeugloses Fertigungsverfahren bietet zahlreiche neue Möglichkeiten in der technischen Produktgestaltung. Insbesondere auf Leichtbau optimierte, hochkomplexe Strukturen lassen sich hiermit wirtschaftlich fertigen. Die Bauteile müssen jedoch auch speziell auf die Verfahren angepasst sein, um sicher, fehlerfrei und kostengünstig produziert werden zu können. Mit konventionellen Konstruktionsverfahren sind solche Strukturen nur schwer erzeugbar.
Im Rahmen dieser Arbeit wird daher eine Methodik zur intelligenten Optimierung von Produktgeometrien, angepasst an die additive Fertigung, entwickelt. Dies beinhaltet die automatische Erzeugung von anwendungsfallspezifisch optimierten Geometrien sowie deren Überführung in Datenstrukturen, welche in konventionellen CAD-Systemen nutzbar sind. Als grundlegendes Werkzeug wird dabei die Topologieoptimierung verwendet, welche hochaufgelöst durchgeführt und im Anschluss mit hoher Qualität geglättet und weiterverarbeitet werden muss. Hierzu wurde ein durchgängiger voxelbasierter Ansatz gefunden, der auch die Anpassung der Geometrien an die additive Fertigung erlaubt. Die Entwicklung und Funktionalität des Ansatzes wird auf Basis mehrerer Beispielbauteile gezeigt. Das Ergebnis der Optimierungen sind hochkomplexe, im Detail optimierte und an die additive Fertigung angepasste Strukturen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird daher eine Methodik zur intelligenten Optimierung von Produktgeometrien, angepasst an die additive Fertigung, entwickelt. Dies beinhaltet die automatische Erzeugung von anwendungsfallspezifisch optimierten Geometrien sowie deren Überführung in Datenstrukturen, welche in konventionellen CAD-Systemen nutzbar sind. Als grundlegendes Werkzeug wird dabei die Topologieoptimierung verwendet, welche hochaufgelöst durchgeführt und im Anschluss mit hoher Qualität geglättet und weiterverarbeitet werden muss. Hierzu wurde ein durchgängiger voxelbasierter Ansatz gefunden, der auch die Anpassung der Geometrien an die additive Fertigung erlaubt. Die Entwicklung und Funktionalität des Ansatzes wird auf Basis mehrerer Beispielbauteile gezeigt. Das Ergebnis der Optimierungen sind hochkomplexe, im Detail optimierte und an die additive Fertigung angepasste Strukturen.
Schlagwörter: Additive Fertigung; Additive Manufacturing; Topologieoptimierung; Generative Design
Forschungsberichte des Direct Manufacturing Research Centers
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Koch, Prof. Dr.-Ing. habil. Hans Albert Richard, Prof. Dr. Hans-Joachim Schmid, Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner, Prof. Dr. rer. nat. Thomas Tröster, Prof. Dr.-Ing. Detmar Zimmer, Prof. Dr.-Ing. habil. Mirko Schaper und Prof. Dr.-Ing. Elmar Moritzer, Paderborn
Band 12
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Das Buch <a href="https://www.shaker.de/shop/978-3-8440-6728-6">Thomas Reiher - Intelligente Optimierung von Produktgeometrien für die additive Fertigung</a><br />(ISBN: 978-3-8440-6728-6) wurde im <a href="https://www.shaker.de">Shaker Verlag</a> veröffentlicht.
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Das Buch Thomas Reiher - Intelligente Optimierung von Produktgeometrien für die additive Fertigung
(ISBN: 978-3-8440-6728-6) wurde im Shaker Verlag veröffentlicht.
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Die Reihe Forschungsberichte des Direct Manufacturing Research Centers
erscheint im Shaker Verlag.
Shaker Verlag GmbH
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
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Mo. - Do. 8:00 Uhr bis 16:00 Uhr
Fr. 8:00 Uhr bis 15:00 Uhr
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