Entwicklung und Konstruktion für die Additive Fertigung

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  • 978-3-8343-3395-7
  • 1. Auflage 2018
  • Christoph Klahn / Mirko Meboldt / Filippo Fontana / Bastian Leutenecker-Twelsiek / Jasmin Jansen
  • 208
Entwicklung und Konstruktion für die Additive Fertigung Grundlagen und Methoden für den... mehr

Entwicklung und Konstruktion für die Additive Fertigung

Grundlagen und Methoden für den Einsatz in industriellen Endkundenprodukten

Der Einstieg in die Additive Fertigung (AM) von Serien- und Endkundenteilen ist für viele Unternehmen eine Herausforderung: Standards, Dimensionierungsgrundlagen, Konstruktionsmethoden, technisch-wirtschaftliche Berechnungsgrundlagen, CAD-Tools und Erfahrung für die Entwicklung von additiven Serien- und Endkundenteilen existieren zum Großteil noch nicht oder sind wenig etabliert. Industrieunternehmen, die das Ziel haben, additiv gefertigte Endkundenteile zu entwickeln, sehen sich schnell ähnlichen Fragestellungen gegenüber. Mit praxisorientierten Methoden und Beispielen greift das Buch diese Fragen auf:

  • Welche AM-Verfahren gibt es und welche eignen sich für industrielle Endkundenbauteile? (Kap. 2)
  • Wie können AM-Verfahren mit konventioneller Fertigung kombiniert werden? (Kap. 3)
  • Wie sieht die digitale Prozesskette aus? (Kap. 4)
  • Welche Qualität haben AM-Bauteile und wie kann sie geprüft werden? (Kap. 5)
  • Wie sieht die Kostenstruktur von AM-Bauteilen aus? (Kap. 6)
  • Was sind etablierte Anwendungsfelder für AM? (Kap.7)
  • Wie können potentialträchtige Bauteile und Anwendungsfelder der AM identifiziert werden? (Kap. 8)
  • Wie werden Bauteile für AM optimal konstruiert? (Kap. 9)
  • Was sind Beispiele von erfolgreich implementierten AM-Endkundenbauteilen? (Kap. 10)
  • Wie sehen die Schritte aus, mit denen sich AM erfolgreich im Unternehmen implementieren lässt? (Kap. 11)

Das Buch ist ein Grundlagenwerk für die industrielle Entwicklung und Konstruktion von additiv gefertigten Serien und Endkundenteilen, indem es praxisgerecht Methoden und Wissen bereitstellt, die eine erfolgreiche Implementierung additiver Verfahren in Unternehmen unterstützen. Neben neuen Methoden und Vorgehensweisen zeigt das Buch anschaulich Möglichkeiten der Implementierung anhand einer Vielzahl von erfolgreichen Produktbeispielen aus der Industrie.

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Buchbesprechung der konstruktionspraxis

 

 

Vortrag auf dem Anwendertreff Leichtbau 2017

 

Auf dem Anwendertreff Leichtbau 2017 sprach Autor Dr. Christoph Klahn über funktionsgerechtes Konstruieren für die Additive Fertigung.
Hier geht es zum Vortrag!

 

 

Die Autoren:

 

Dr.-Ing. CHRISTOPH KLAHN Design for New Technologies, inspire AG

Christoph Klahn leitet seit 2013 bei der inspire AG die Gruppe Design for New Technologies. Ziel dieser Gruppe ist es, gemeinsam mit Schweizer Unternehmen die Potenziale additiver Fertigungsverfahren in ihren Produkten zu finden und erfolgreiche AM-Produkte zu realisieren. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei die Unterstützung der Konstrukteure über den gesamten Produktentwicklungsprozess. Christoph Klahn studierte Maschinenbau mit der Fachrichtung Flugzeugsystemtechnik an der TU Hamburg-Harburg. Im Rahmen seiner Diplomarbeit untersuchte er 2008 für Airbus das Potenzial des Laserschmelz-Verfahrens. An einem metallischen Befestigungselement aus dem Kabinenbereich konnte er die konstruktiven Möglichkeiten, aber auch Herausforderungen der geometrischen Gestaltungsfreiheit für den Leichtbau zeigen. Nach seinem Studium arbeitete Christoph Klahn bei Airbus in Sevilla und Toulouse im A350XWB Manufacturing Engineering und den Final Assembly Lines für den A400M und den A380, wo er Erfahrungen in der Industrialisierung von neuen Fertigungsprozessen und Produkten sammelte. Ende 2009 wechselte er als wissenschaftlicher Mitarbeiter zum Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik der TU Hamburg-Harburg und zur Laser Zentrum Nord GmbH, um dort den norddeutschen Maschinen- und Anlagenbau bei der Einführung der Additiven Fertigung zu beraten. Im Rahmen seiner Promotion entwickelte er eine luftdurchlässige, additiv gefertigte Struktur, die erfolgreich in Druckluftauswerfersystemen für Spritzgießwerkzeuge eingesetzt wird. Die inspire AG ist strategischer Partner der ETH Zürich für den Technologietransfer zur Schweizer Metall- Elektro- und Maschinenbau-Industrie. Sie betreibt Forschung für die Industrie, entwickelt Technologien, Methoden und Prozesse und löst Probleme auf allen Wissensgebieten der Produktinnovation und der Produktionstechnik. inspire ist ein durch den Schweizer Staat gefördertes Technologiekompetenzzentrum, entstanden durch eine gemeinsame Initiative des Branchenverbands Swissmem und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich.

inspire AG: www.inspire.ethz.ch/

 

Prof. Dr.-Ing. MIRKO MEBOLDT pd|z Product Development Group Zurich, ETH Zürich; inspire AG

Mirko Meboldt ist seit 2012 ordentlicher Professor für Produktentwicklung und Konstruktion an der ETH Zürich und Leiter der von ihm gegründeten pd|z Product Development Group. Er ist Leitprofessor der Gruppe Design for New Technologies der inspire AG. Die Schwerpunkte der Forschungstätigkeit von Prof. Meboldt sind neue Methoden und Technologien in der Produktentwicklung im Bereich des Maschinenbaus und der Medizintechnik. Im Zentrum seiner Forschung steht die Konstruktion für die Additive Fertigung von Serienprodukten, nutzerzentrierte Produktentwicklung und durchgängige Validierungsmethoden mit agilen Entwicklungsansätzen. Für Prof. Meboldt liegt der Schlüssel zu einer exzellenten Ausbildung in der gezielten und gut abgestimmten Verbindung von Forschung und Lehre. Seine Lehre wurde mehrfach national und international ausgezeichnet. Vor seinem Wechsel an die ETH war Mirko Meboldt als Global Process Manager für Forschung und Entwicklung bei der Hilti AG in Liechtenstein tätig. Er absolvierte sein Maschinenbaustudium an der Universität Karlsruhe (TH), wo er auch promovierte.

ETHZ:  https://pdz.ethz.ch/the-group/people/meboldt.html

 

Dr. sc. FILIPPO FONTANA, pd|z Product Development Group Zurich, ETH Zürich

Filippo Fontana promovierte 2019 an der Produkt Development Group der ETH Zürich, pd|z. In seiner Forschung konzentrierte er sich darauf, wie State-of-the-Art-Technologien der Additiven Fertigung von Unternehmen genutzt werden können, um innovative Geschäftsmodelle zu entwickeln und ihre Abläufe zu beschleunigen. In diesem Zusammenhang erarbeitete er in seiner Doktorarbeit Methoden und Werkzeuge, um die Bereiche einer betrieblichen Wertschöpfungskette zu erfassen, in denen die Implementierung von Additiver Fertigung vorteilhaft ist, mit besonderem Augenmerk auf die Auswirkungen ihrer Anwendung in etablierten Prozessen. Filippo ist Mitbegründer der in Zürich ansässigen Innovations-Agentur EMBRIO, die Unternehmen bei ihrer digitalen Transformationen durch die Anwendung neuer Technologien unterstützt.

 

Dr. sc. BASTIAN LEUTENECKER-TWELSIEK, pd|z Product Development Group Zurich, ETH Zürich

Bastian Leutenecker-Twelsiek studierte an der Universität Karlsruhe (KIT) Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Produktentwicklung und Konstruktion. Nach seinem Abschluss als Diplom-Ingenieur begann er sein Doktorat in der neu geschaffene pd|z Product Development Group Zurich der ETH Zürich und baute dort den Forschungsbereichs Konstruktion für Additive Manufacturing mit auf. 2019 promovierte er über die Konstruktion für AM und Strategien zur Auswahl geeigneter Komponenten für eine industrielle AM-Serienproduktion. In einer Vielzahl von Forschungs- und Industrieprojekten arbeitete er an der Evaluation und Weiterentwicklung methodischer Werkzeuge, die die Identifikation und das AM-Re-Design unterstützen, sowie an deren Transfer in die industrielle Praxis.

Bastian Leutenecker-Twelsiek wechselte 2017 in den Bereich Additive Manufacturing der TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH und leitet dort die Beratung zur Additiven Fertigung sowie den Bereich der AM-Materialien und Metallographie.

 

JASMIN JANSEN pd|z Product Development Group Zurich, ETH Zürich; inspire AG

Jasmin Jansen ist Wissenschaftsjournalistin mit den Schwerpunktbereichen Medizin und Technik. Sie studierte Molekularbiologie an der Universität Karlsruhe (TH). Nach ihrem Diplom und kurzer Forschungstätigkeit absolvierte sie ihre Weiterbildung zur Fachjournalistin und begann, freischaffend zu arbeiten. Jasmin Jansen ist derzeit in der Product Development Group der ETH Zürich angestellt. Sie ist zudem für verschiedene Projekte in der Gruppe Design for New Technologies der inspire AG tätig und arbeitet auch weiterhin freischaffend.

 

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