Einsatz der additiven Fertigung beim Design bionischer Strukturen für den Leichtbau

Alexander Aigner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Zentrales Thema dieser Arbeit ist es, den Leichtbau mit der Bionik zu verbinden. Dies soll unter Berücksichtigung einer neuen Fertigungstechnologie, dem Selektivem-Laser-Schmelzen, erfolgen. Das Selective-Laser-Schmelzen, oder kurz 3D-Drucken, birgt riesiges Potential in sich, um Leichtbau zu ermöglichen. Da dieser immer wichtiger wird und einen wesentlich größeren Stellenwert in der Technik hat als noch vor wenigen Jahren, ergeben sich auch für die additive Fertigung immer mehr Möglichkeiten und Forschungsfelder, um im Optimalfall in der Serienfertigung vieler Unternehmen Einzug zu halten. Zu Beginn stellt sich die Frage nach den unterschiedlichen Leichtbaustrategien und nach der Auswahl möglicher Geometrien. Da ein mögliches Einsatzgebiet der Automobilbau ist, wurde beschlossen, optimale Geometrien hinsichtlich ihrer Biege- und Torsionssteifigkeit sowie Widerstandsfähigkeit zu entwickeln. Als Vorlage beziehungsweise Inspiration dient dafür der Bambus, welcher auf Grund seiner positive Eigenschaften nachgebildet werden soll. Dem liegt die Annahme zu Grunde, dass sich die dünne, filigrane Innenstruktur dieses Grases gegenseitige Stützwirkung gibt und das Materialverhalten unter Belastung verbessert. Nach erfolgreicher Probenfertigung werden diese mechanisch geprüft und ausgewertet. Die mechanischen Eigenschaften der Versuchskörper sollen dann noch mit den geometrischen verknüpft werden. Um das Ergebnis abzurunden, wird noch eine Finite Elemete Simulation mit Abaqus durchgeführt.
Titel in ÜbersetzungUsage of additive manufacturing for lightweight bionic design
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Walzl, Alexander, Mitbetreuer (intern)
  • Buchmayr, Bruno, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung18 März 2016
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2016

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • additive Fertigung
  • selektives-Laser-schmelzen
  • Leichtbau
  • Bionik
  • Zugversuch
  • Finite Elemente Simulation
  • Formfaktor
  • Performance Index

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