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Poster

WEB Hybride Fertigung von Flachdichtungen mittels Fused Filament Fabrication

Mittwoch (13.05.2020)
18:55 - 19:00 Uhr Raum 1
Bestandteil von:
Beiträge:
- Poster *web* Oberflächeninokulation von Aluminiumpulvern für die additive Fertigung von Al-7075 Legierungen 1 Pascal Vieth
- Poster *web* Zerstörungsfreie Prüfung additiv gefertigter Metallproben mittels Röntgenrückstreuung und Laminographie 1 Dr. Maryam Nazarzadehmoafi
- Poster *web* Ein Prüfkonzept zur Bewertung des Zeitstandverhaltens additiv gefertigter Bauteile 1 Timo Brune
- Poster *web* Selektives Laser Schmelzen von β-Ti-Nb-Legierungen für Knochenimplantate 1 Dr. Stefan Pilz
- Poster *web* Erzeugung von Mikrostrukturen und der Einfluss von Bearbeitungsstrategien auf die Rauheit beim Lasermikrosintern von Edelstahl 316L 1 Jens Woytkowiak
- Poster *web* Hybride Fertigung von Flachdichtungen mittels Fused Filament Fabrication 1 Daniel Laumann
- Poster *web* Nanomodifizierte Aluminiumpulver für die additive Fertigung, unterstützt durch dynamische Differenzkalorimetrie 1 Steffen Heiland
- Poster *web* Herstellung individueller Strukturen aus silikatischen Werkstoffen mittels Wire-Laser Additive Manufacturing (WLAM) 1 Fabian Fröhlich
- Poster *web* Kontrollierte Veränderung von Tropfengrößen in 3D-gedruckten, mikrofluidischen Bauteilen unter Verwendung eines integrierten Reglers 1 Niclas Weigel
- Poster *web* Mikrostereolithographie mit nicht zytotoxischen Resinen für Zellkulturoberflächen 1 Carolin Fischer
- Poster *web* Additive Fertigung belastungsangepasster Implantate 1 Dennis Milaege
- Poster *web* Eutektische Aluminium-Nickel-Legierungen für die Prozessmodellierung im pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen 1 Markus Döring
- Poster *web* Untersuchung zum Einsatz von Voxel-CAD-Systemen beim 3D-Multimaterialdruck 1 Henning Einloth
- Poster *web* Phasenfeldsimulation über Prozess-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen von additiv hergestellten Metallen 1 Prof. Dr. Bai-Xiang Xu
- Poster *web* Synthese, Charakterisierung und Verarbeitung von neuartigen Polymermaterialien für biomimetische Implantate 1 Dr. Wolfdietrich Meyer

Session P.1: Session 1
Gehört zu:
Symposium P: Oral-Poster-Präsentation


Hybride Fertigung von Flachdichtungen mittels Fused Filament Fabrication

 

Daniel Laumann, Vinzenz Nienhaus, Dieter Spiehl, Edgar Dörsam

Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren, Technische Universität Darmstadt, Magdalenenstraße 2, 64289 Darmstadt

 

Das vorliegende Poster beschreibt einen hybriden Fertigungsprozess zur Herstellung von Flachdichtungen aus dem Hochleistungskunststoff Polyetheretherketon (PEEK). Dabei wird ein endkonturnahes Halbzeug mittels Fused Filament Fabrication (FFF) additiv hergestellt und mittels spanabhebenden Verfahren wie Drehen und Fräsen in die endgültige Form gebracht. Dadurch soll sich der Materialverbrauch um bis zu 90 Prozent verringern, weil nur an Funktionsflächen Material entfernt wird. Zusätzlich entfällt dabei die bei konventionellen Halbzeugen benötigte Lagerhaltung. Die Herausforderung bei diesem Prozess stellt das Thermomanagement während der additiven Fertigung, sowie die Wahl der richtigen Druckstrategie dar. Diese Parameter entscheiden maßgeblich über die Qualität des gefertigten Halbzeuges und die Zuverlässigkeit der additiven Fertigung. Um die additive Fertigung zu optimieren, wurde das Thermomanagement bereits verfügbarer FFF-Systeme mittels Thermografie analysiert. Hier stand die Bauplattform im Fokus der Untersuchungen, da sie entscheidend für die Zuverlässigkeit des Prozesses ist. Bei konventionellen Bauplattformen konnte eine Temperaturdifferenz von 1°C/cm zwischen Rand und Zentrum gemessen werden. Solche Temperaturgradienten führen zu Wärmeverzug der Bauteile aufgrund unterschiedlicher Abkühlgeschwindigkeiten. Mittels Finite-Elemente-Simulation wurde daher eine optimierte Bauplattform entworfen, die eine lokal angepasste Dicke aufweist und vom Rand her beheizt wird. Dadurch stellt sich im Druckbereich der Bauplattform eine Temperaturdifferenz von nur 0,1°C/cm ein. Zudem wurde die Druckstrategie verbessert, sodass die Anzahl und Größe interner Poren reduziert wurde. Dazu wurden Probekörper gedruckt und deren relative Dichte bestimmt. Außerdem wurden Aufnahmen mittels Micro-Computertomographie gemacht, um Größe und Verteilung der Poren sichtbar zu machen. Durch ein Anpassen der Druckparameter und Verfahrwege konnte die Porengröße von 200µm auf 15µm reduziert und die relative Dichte von 86% auf 96% gesteigert werden. Zukünftige Arbeitspakete sind die Entwicklung von gedruckten Hilfsstrukturen zum besseren Einspannen beim Spanen und ein weiteres Verringern an Anzahl und Größe von Poren.

Sprecher/Referent:
Daniel Laumann
Technische Universität Darmstadt
Weitere Autoren/Referenten:
  • Vinzenz Nienhaus
    Technische Universität Darmstadt
  • Dr. Dieter Spiehl
    Technische Universität Darmstadt
  • Prof. Dr. Edgar Dörsam
    Technische Universität Darmstadt

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