Gefügemodifikation durch Additive Fertigung

>>> aktuelle Ankündigungen zur Veranstaltung <<<

Dozent

L. Hitzler

Inhalt

• Einführung in die Systematik in der Additiven Fertigung und deren Auswirkung auf das Gefüge und die Werkstoffeigenschaften
• Designmöglichkeiten in der Additiven Fertigung (Geometrie und Werkstoff)
• Richtungsabhängigkeiten im Werkstoffverhalten
• Materialgesetze und Grundlagen für die Auslegung additiv herzustellender Komponenten

Hinweis: Der Schwerpunkt der Veranstaltung liegt auf den metallischen Werkstoffen. Es werden jedoch Bezüge und Analogien zu relevanten Materialsystemen wie Schichtverbund- und Faserverbundwerkstoffen aufgezeigt.

Dauer / ECTS

• Sommer- und Wintersemester
• Vorlesung (2 SWS) + Übung (1 SWS)
• ECTS 5

Empfohlene Voraussetzungen

• Kenntnisse in der Technischen Mechanik, Werkstoffkunde und numerischen Berechnung (FEM) sind hilfreich. Notwendige Aspekte und Grundkenntnisse (auch für Nicht-Ingenieure) werden im Rahmen der Veranstaltung kurz wiederholt und auf den Kontext der additiven Fertigung bezogen.
• Fähigkeit zur naturwissenschaftlich-technischen Lösung interdisziplinärer Fragestellungen.

Lernziel

Nach der Teilnahme an der Lehrveranstaltung ist der/die Studierende in der Lage

• Vorzüge und Limitation der Additiven Fertigung einzuordnen,
• den Ursprung makroskopischer Anisotropie, sowie die gezielte Modifikation von Werkstoffeigenschaften zu verstehen,
• abzuschätzen, inwiefern Herstellungsparameter und Preozessstrategien die Bauteileigenschaften verändern,
• Zusammenhänge zwischen Gefügecharakteristika und makroskopischen Eigenschaften zu analysieren,
• erzielbare Werkstoffeigenschaften abzuschätzen,
• komplexe Materialbeschreibungen und deren Notwendigkeit zu verstehen und passende Materialbeschreibungen für Bauteilberechnungen auszuwählen.

Medien

• Unterlagen und Übungsaufgaben zum Download über moodle

Prüfung

Die Modulprüfung besteht aus einer 60-minütigen, schriftlichen Klausur bestehend aus Kurzfragen und Rechenaufgaben, in der Studierende nachweisen, dass sie ein fundiertes Wissen über die Additive Fertigung und die Anisotropie im Materialverhalten besitzen und Zusammenhänge verinnerlicht haben. So wird z. B. überprüft, ob sie die Vorzüge und Limitationen der Additiven Fertigung einordnen können und den Ursprung makroskopischer Anisotropie, die gezielte Modifikation von Werkstoffeigenschaften sowie komplexe Materialbeschreibungen und deren Notwendigkeit verstehen. Die Beantwortung der Kurzfragen erfordert teils eigene Formulierung einer Erklärung/Begründung und teils die Angabe eines konkreten Fachbegriffs. Ergebnisse der Rechenaufgaben sind zu interpretieren und im werkstoffkundlichen Kontext zu betrachten.

Empfohlene Literatur

• Gibson, Rosen, Stucker: Additive Manufacturing Technologies; Springer
• Gebhardt: Generative Fertigungsverfahren: Additive Manufacturing und 3D Drucken für Prototyping, Tooling, Produktion; Carl Hanser Verlag
• Hornbogen, Eggeler, Werner: Werkstoffe; Springer
• Weißbach: Werkstoffkunde: Strukturen, Eigenschaften, Prüfung; Vieweg & Teubner
• Öchsner: Continuum Damage and Fracture Mechanics; Springer

Aktuelles zum laufenden Semester

Bitte melden Sie sich in TUMonline zur Lehrveranstaltung an.

Sie werdem automatisch zum moodle-Kurs angemeldet.

Die Anmeldung zur Prüfung muss separat erfolgen. Auch Studierende, die in vergangenen Semestern bereits einmal angemeldet waren, müssen sich erneut selbst anmelden.