Die Lehrveranstaltung „Additive Fertigung metallischer Bauteile“ vermittelt die theoretischen Grundlagen der metallischen additiven Fertigung, insbesondere am Beispiel des laserbasierten Verfahrens Powder Bed Fusion (PBF-LB/M). Sie bildet damit die ideale Voraussetzung für die Lehrveranstaltung „Projektpraktikum Additive Fertigung: Designoptimierung und Herstellung metallischer Bauteile“.

Behandelt werden die zugrundeliegenden Wirkmechanismen sowie die notwendigen Schritte in der additiven Prozesskette metallischer Bauteile. Zudem werden weitere Verfahren zur Herstellung metallischer Bauteile mittels additiver Fertigungsverfahren besprochen. Die Studierenden lernen dabei die folgenden Themen:

• Aufbau und Funktionsweise einer PBF-LB/M Anlage
• Einfluss der Prozessstellgrößen auf die Qualität von im PBF-LB/M-Prozess gefertigter Bauteile
• Fertigungsgerechte Gestaltung additiver Bauteile
• Möglichkeiten zur simulativen Unterstützung in der Prozesskette
• Prozessüberwachung und Qualitätssicherung in der additiven Fertigung
• Nachgelagerte Prozesse zur Einstellung des geforderten Bauteilzustandes
• Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung
• Grundlagen und Möglichkeiten der Verfahren Directed Energy Deposition, Binder Jetting und Badbasierte Photopolymerisation.
  
  

Lernziele:

Die Studierenden ...

• sind in der Lage, die Grundprinzipien der laserbasierten additiven Fertigungsverfahren Powder Bed Fusion und Directed Energy Deposition sowie die beiden Verfahren Binder Jetting und Badbasierte Photopolymerisation zu erklären.
• können die Charakteristika und Einsatzgebiete der vier genannten Verfahren beschreiben.
• können die Entstehung eines Produkts entlang der vollständigen additven Prozesskette (CAD, Simulation, Baujob-Vorbereitung, CAM) von der ersten Idee bis zur Fertigung am Beispiel des Verfahrens Powder Bed Fusion beschreiben.
• sind in der Lage, zu erörtern, wie der Entwicklungsprozess für Bauteile aussieht, die für die additive Fertigung optimiert sind.
• können die Wirkmechanismen hinter dem Verfahren Powder Bed Fusion detailliert erklären und Maßnahmen zur Verbesserung des Prozesses ableiten.
• können Möglichkeiten zur Nachbehandlung von additiv gefertigten Bauteilen basierend auf deren Anforderungen beurteilen und auswählen.
• sind in der Lage die wichtigsten Methoden zur Qualitätssicherung in der additiven Fertigung sowie die relevanten Normen zu nennen.
  
  

Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit: 21 Stunden
Selbststudium:  99 Stunden

Medien:
Skript zur Veranstaltung wird über ilias (https://ilias.studium.kit.edu/) bereitgestellt.

Media:
Lecture notes will be provided in ilias (https://ilias.studium.kit.edu/).