Abschlussarbeit im Bereich Additive Manufacturing - Schwerpunkt Design for AM

Thema der Arbeit: Untersuchung und Erweiterung des Designspace für AM-Ti6Al4V Bauteile unter der Verwendung von SmartFusion zur Energiehomogenisierung

Aufgabenstellung: Ziel dieser Abschlussarbeit ist die systematische Analyse und Erweiterung des Designspace für additiv gefertigte Ti6Al4V-Bauteile (AM-Ti6Al4V) unter Einsatz der SmartFusion-Technologie. Im Fokus steht die Identifikation und Bewertung der durch den additiven Fertigungsprozess bedingten Designeinschränkungen sowie die theoretische und experimentelle Untersuchung, inwiefern SmartFusion diese Einschränkungen adressieren und den Designspace erweitern kann. Die Arbeit umfasst sowohl eine fundierte Literatur- und Methodenrecherche als auch die praktische Entwicklung, Herstellung und Analyse von Probekörpern, um die Potenziale und Grenzen der Technologie zu evaluieren. Abschließend wird der erweiterte Designspace anhand eines exemplarischen Bauteils umgesetzt und die Auswirkungen auf Gewicht und Herstellkosten im Vergleich zum bisherigen Designspace diskutiert.

Im Rahmen der Arbeit sind folgende Ziele vorgesehen:

• Systematische Analyse der Designeinschränkungen und des bestehenden Designspace für AM-Ti6Al4V-Bauteile, insbesondere im Hinblick auf prozessbedingte Limitationen.
• Theoretische Untersuchung der Funktionsweise und Wirkmechanismen von SmartFusion im Kontext der additiven Fertigung von Titanlegierungen.
• Entwicklung, Herstellung und Analyse von überhitzungsgefährdeten Probekörpern zur gezielten Provokation und Bewertung der SmartFusion-Technologie.
• Definition und Beschreibung des erweiterten Designspace unter Berücksichtigung der durch SmartFusion ermöglichten neuen Freiheitsgrade.
• Umsetzung des erweiterten Designspace an einem ausgewählten Bauteil sowie vergleichende Analyse der Vorteile hinsichtlich des Gewichts und der Herstellkosten gegenüber dem bisherigen Designspace.

Erwarteter Erkenntnisgewinn: Die Arbeit liefert einen wissenschaftlich fundierten Beitrag zur Erweiterung des Designspace für AM-Ti6Al4V-Bauteile durch den Einsatz von SmartFusion. Sie zeigt praxisnah auf, wie innovative Prozessstrategien bestehende Designeinschränkungen überwinden können und welche Potenziale sich daraus für die Bauteiloptimierung hinsichtlich des Gewichts und der Wirtschaftlichkeit ergeben.