Wirtschaftliche Fertigung mit Rapid-Technologien (eBook)

Anwender-Leitfaden zur Auswahl geeigneter Verfahren

Michael F. Zäh (Herausgeber)

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2013 | 1. Auflage
274 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
978-3-446-43957-3 (ISBN)

Infos

Generative Fertigungsverfahren, bei denen das gewünschte Produkt durch schichtweises Hinzufügen von Material aufgebaut wird, zählen zu den Rapid-Technologien. Diese Verfahren werden heute nicht nur zur schnellen und kostengünstigen Herstellung von Prototypen und Modellen verwendet, sondern sie sind durch die rasante Weiterentwicklung auch als Alternative zu herkömmlichen Fertigungsverfahren wie, Gießen und Spanen geeignet. Kleinserien können unter bestimmten Bedingungen viel wirtschaftlicher und schneller mit Rapid-Technologien gefertigt werden. Auch eine kombinierte Prozesskette 'alter' und neuer Verfahren kommt häufig zum Einsatz.
Dieses Buch bietet den schnellen Einstieg in die Vielfalt der Verfahren und Applikationen. Dabei vermittelt es die Einsatzmöglichkeiten, Kostenaspekte und Problemfelder der einzelnen Anlagen und Technologien anhand praktischer Beispiele. Schließlich wird dem Leser eine Vorgehensweise an die Hand gegeben, die ihn bei der Auswahl der richtigen Technologie für seine Aufgabenstellung unterstützt.

Inhalt

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Wirtschaftliche Fertigung mitRapid-Technologien 4
Vorwort 6
Der Herausgeber 8
Das Autorenteam 9
Inhaltsverzeichnis 10
1 Einfu¨hrung in die aufbauenden Verfahren 14
1.1 Die Produktentstehung eines Handbremshebel s 14
1.2 Umfeldbetrachtung 16
1.3 Wegweiser fu¨r das Buch 18
2 Rapid-Technologien als Fertigungsverfahren 22
2.1 Begriffsdefi nitionen 22
2.2 Das Grund-Prinzip des schichtweisen Aufbaus 24
2.3 Vergleich von schichtweise aufbauenden Verfahren mit spanenden Technologien 25
2.3.1 Verfahrensablauf bei konventioneller Fertigungstechnologie 25
2.3.2 Vorteile beim generativen Fertigen des Schwungrades 26
2.4 Verfahrensablauf 27
2.4.1 3D-CAD-Modellierung 28
2.4.2 Triangulation 29
2.4.3 Slice-Prozess 29
2.4.4 Bauprozessvorbereitung 29
2.4.5 Bauprozess 30
2.5 Datenverarbeitung 32
2.5.1 Herausforderung 32
2.5.2 Grundlegende Softwarekomponenten 34
2.5.3 Standard-Dateiformate 36
2.5.4 Leistungsmerkmale 38
2.5.5 Marktu¨bersicht 42
2.6 Einteilung der Rapid-Technologien 45
2.6.1 Grundlegende Verfahrensgruppen 45
2.6.2 Stereolithographie (SLA) 46
2.6.3 Selektives Sintern 60
2.6.4 Extrusionsverfahren 83
2.6.5 Schicht (Laminat)-Verfahren 89
2.6.6 3D-Printing (3DP) 91
2.6.7 Kombination von Verfahren 93
2.7 Rapid Tooling 98
2.7.1 Prozessketten beim Rapid Tooling 98
2.7.2 Gießverfahren als Folgetechnologie 102
2.7.3 Gegenu¨berstellung der vorgestellten Verfahren 118
2.8 Konstruieren fu¨r Rapid-Technologien 121
2.8.1 Konventionelle Gestaltungsrichtlinien 121
2.8.2 Richtlinien und Restriktionen bei Rapid-Technologien 123
2.8.3 Neue Freiheiten durch Rapid-Technologien 128
2.9 Hersteller nachweis 133
3 Wirtschaftlicher Einsatz 134
3.1 Marktbedu¨rfnisse 134
3.2 Motivation fu¨r die Anwendung vonRapid-Technologien 136
3.3 Anwendung im Produktentstehungsprozess 139
3.3.1 Konzept -/Entwurfsphase – Rapid Prototyping 141
3.3.2 Detaillierung/Vorserie – Rapid Tooling 143
3.3.3 Markteinfu¨hrung – Rapid Manufacturing 147
3.4 Abgrenzung zu konventionellen Verfahren hinsichtlich Wirtschaftlichkeit 151
3.4.1 Anwendungsbeispiel Schwungrad 151
3.4.2 Anwendungsbeispiel Formeinsatz 162
3.4.3 Anwendungsbeispiel Kunststoffbauteil 177
3.5 Eigenfertigung oder Fremdbezug (Make or Buy) 185
3.5.1 Anlagenbetrieb im eigenen Unternehmen 185
3.5.2 Zukauf von Bauteilen u¨ber Lohnfertiger 201
4 Rapid-Technologien – Quo Vadis? 212
4.1 Abriss der bisherigen Entwicklungen 212
4.2 Derzeitiger Stand 215
4.3 Zuku¨nftige Entwicklungen 217
4.3.1 Verfahren im Entwicklungsstadium 217
4.3.2 Kontinuierliche Weiterentwicklung 224
4.3.3 Neue Anwendungsfelder 228
4.3.4 Arbeitsschutz 231
4.3.5 Steigerung des Bekanntheitsgrades 233
4.3.6 Normung 234
4.3.7 Auswirkungen auf die Fabrik von morgen –Änderung der Fertigungsorganisation 235
4.4 Visionen 240
4.5 Und so schließt sich der Kreis 241
5 Abbildungsverzeichnis 244
6 Literaturverzeichnis 252
7 Anhang 262
7.1 Abku¨rzungen 262
7.2 Checkliste fu¨r den Zukauf von Bauteilen 263
7.3 Checkliste fu¨r die Anlagenbeschaffung 265
8 Index 268
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Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 7.11.2013
• Verlagsort: München
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• Schlagworte: Fertigungstechnik • Rapid Prototyping • Rapid-Technologien
• ISBN-10: 3-446-43957-9 / 3446439579
• ISBN-13: 978-3-446-43957-3 / 9783446439573