Table of Contents | 5 |
Greeting | 10 |
Advisory Council & Review Committee | 11 |
Part 1: User’s Conference | 12 |
GENERATUM – interactive, webbased product generator (John) | 13 |
1 Kurzfassung | 13 |
2 Short Abstract | 14 |
3 Langfassung | Full Abstract | 14 |
Mechanical Characterization of structures produced by Fused FilamentFabrication (Wundes et al.) | 22 |
1 Kurzfassung | 22 |
2 Short Abstract | 22 |
3 Langfassung | 23 |
3.1 Einleitung | 23 |
3.2 Aktueller Stand von Wissenschaft und Technik | 23 |
3.3 Material und Methoden | 24 |
3.4 Auswertung der Computertomographiedaten zur Bestimmung derVerschiebungen | 25 |
3.5 Zusammenfassung | 26 |
3.6 Literatur | 27 |
3.7 Abbildungen | 28 |
Industrial additive manufacturing: plastic laser sintering as branch of production (Prestien) | 31 |
Langfassung | 31 |
I. Was macht diese Technology so interessant? | 31 |
II. Ist ein industrieller Standard möglich? | 31 |
III. Welche Argumente (ver)führen dazu dieses Verfahren zu nutzen? | 32 |
IV. Entscheidungskriterien um SLS als Produktionszweig zu nutzen | 35 |
V. Wie sieht die Zukunft der industriellen Additiven Fertigung aus? | 35 |
Part 2: Trade Forum “Science“ | 39 |
Increasing the build-up rate by High Power Selective Laser Melting for Ti6Al4V (Schniedenharn, Liu) | 40 |
1 Kurzfassung | 40 |
2 Short Abstract | 40 |
3 Introduction | 41 |
3.1 High-Power Selective Laser Melting | 42 |
4 Experimental Setup | 42 |
4.1 Equipment | 42 |
4.2 Powder characteristics | 43 |
4.3 Design of Experiments | 44 |
5 Results | 46 |
5.1 Density and Defects | 46 |
5.2 Mechanical properties | 49 |
5.3 Deformation | 51 |
6 Summary | 51 |
Strategies to achieve constant build-up with laser metal deposition (Petrat et al.) | 53 |
1 Einleitung | 53 |
2 Versuchsdurchführung | 55 |
2.1 Einfluss unterschiedlicher Spurgrößen | 55 |
2.2 Einfluss des Verfahrwegs auf rotationssymmetrische Bauteile | 56 |
2.3 Einfluss einer Hülle-Kern-Strategie auf geneigte Seitenflächen | 57 |
3 Ergebnisse und Diskussion | 59 |
3.1 Einfluss unterschiedlicher Spurgrößen | 59 |
3.2 Einfluss des Verfahrwegs auf rotationssymmetrische Bauteile | 60 |
3.3 Einfluss einer Hülle-Kern-Strategie auf geneigte Seitenflächen | 61 |
4 Zusammenfassung und Ausblick | 63 |
5 Literatur | 63 |
Reduction of the surface roughness of additively manufactured metallic parts byenhanced electrolytic smoothening | 65 |
1 Short Abstract | 65 |
2 Introduction | 65 |
3 Experimental | 67 |
3.1 Material | 67 |
3.2 Analytical investigations and fatigue testing | 68 |
3.3 Enhanced electrolytic smoothening | 68 |
4 Results | 69 |
4.1 Characterization of Ti-6Al-4V plates | 69 |
4.2 Fatigue performance | 71 |
4.3 Treatment of the bionic spoiler section | 72 |
5 Conclusion | 74 |
Machine-specific Cost Drivers in Additive Manufacturing Technologies like LaserBeam Melting (LBM) (Schrage) | 76 |
1 Kurzfassung | 76 |
2 Short Abstract | 76 |
3 Langfassung | Full Abstract | 77 |
3.1 Stand der Technik | 77 |
3.2 Vorgehensweise bei der Modellentwicklung | 80 |
3.3 Kostenmodell | 85 |
3.4 Stückkostenbetrachtung LBM-gefertigter Werkstücke | 86 |
3.5 Kostentreiber | 88 |
3.6 Zusammenfassung und Ausblick | 91 |
Machine-Related Dependance of Optimal Process Parameter Settings duringLaser Sintering of Different Thermoplastics (Wegner, Witt) | 94 |
1 Einleitung | 95 |
2 Stand der Technik | 95 |
3 Versuchsbeschreibung | 97 |
4 Versuchsergebnisse | 99 |
4.1 Optimale Verarbeitungsbereiche | 99 |
4.2 Erzielbare Packungsdichte im Prozess | 106 |
5 Zusammenfassung | 108 |
6 Danksagungen | 108 |
7 Literaturverzeichnis | 109 |
Dimensional accuracy of polymer laser sintered parts: Influences and measures (Josupeit et al.) | 111 |
1 Kurzfassung | 111 |
2 Short Abstract | 111 |
3 Full Abstract | 112 |
3.1 Introduction | 112 |
3.2 State of the Art | 112 |
3.3 Methods | 114 |
3.4 Results | 119 |
3.5 Conclusions & Outlook | 122 |
Chemical Surface Treatment of Ultem 9085 Parts (Fischer et al.) | 125 |
1 Kurzfassung | 125 |
2 Short Abstract | 125 |
3 Langfassung | Full Abstract | 126 |
3.1 Introduction | 126 |
3.2 State of the art | 126 |
3.3 Experimental set-up | 127 |
3.4 Results | 130 |
3.5 Summary and Outlook | 135 |
Investigations of the powder influence on the SLM process (Matthes et al.) | 138 |
1 Einführung | 139 |
2 Grundlagen | 140 |
3 Experimentelles Vorgehen | 142 |
3.1 Pulverwerkstoffe | 142 |
3.2 SLM-Prozess | 143 |
3.3 Charakterisierung | 143 |
4 Ergebnisse und Diskussion | 143 |
4.1 Pulvercharakterisierung | 143 |
4.2 SLM-Prozess | 147 |
4.3 Festkörpercharakterisierung | 148 |
5 Zusammenfassung und Ausblick | 150 |
High level process map for Selective Laser Melting (Uhlmann et al.) | 153 |
1 Introduction | 153 |
2 Selective Laser Melting manufacturing process | 155 |
3 Basic Quality concepts applied in the research | 155 |
3.1 SIPOC diagram | 155 |
3.2 Process mapping | 155 |
3.3 Key Performance Indicator | 156 |
4 Methodology | 156 |
5 Development of a high level process map for SLM | 156 |
5.1 SIPOC diagram and the main steps/internal processes | 156 |
5.2 SLM high level process map | 157 |
5.3 Key Performance Indicators for the SLM process map | 159 |
6 Results | 160 |
7 Conclusions | 161 |
Restriction oriented Component Design for Selective Laser Melting (Lippert, Lachmayer) | 163 |
1 Kurzfassung | 163 |
2 Short Abstract | 163 |
3 Langfassung | 164 |
3.1 Einleitung | 164 |
3.2 Das Potential des Selektiven Laserstrahlschmelzens | 164 |
3.3 Design for Additive Manufacturing | 165 |
3.4 Adaption eines Demonstratorbauteils | 169 |
3.5 Auswirkung einer Gestaltänderung des Demonstratorbauteils | 171 |
3.6 Ergebnisse und Ausblick | 172 |
3.7 Literaturverzeichnis | 173 |
Leveraging AM-induced Design Potential Through Systematic Biomimetic PartDesign (Kamps et al.) | 175 |
1 Kurzfassung | 175 |
2 Short Abstract | 175 |
3 Langfassung | Full Abstract | 176 |
3.1 Einleitung | 176 |
3.2 Stand der Technik | 177 |
3.3 Anforderungen und Zielsetzung | 181 |
3.4 Beschreibung des gewählten Ansatzes | 182 |
3.5 Fallstudie | 184 |
3.6 Diskussion | 185 |
4 Zusammenfassung und Fazit | 185 |
New methods for process-adapted characterization for selective beam meltingpowders (Fanselow et al.) | 189 |
1 Kurzfassung | 189 |
2 Short Abstract | 190 |
3 Langfassung | Full Abstract | 190 |
3.1 Einleitung | 190 |
3.2 Methoden und experimentelle Durchführung | 192 |
3.3 Ergebnisse | 194 |
3.4 Zusammenfassung | 198 |
3.5 Danksagung | 199 |
3.6 Literaturverzeichnis | 199 |
Investigation of surface modifications of particles used in laser beam melting (Sachs et al.) | 201 |
1 Kurzfassung | 201 |
2 Short Abstract | 201 |
3 Langfassung | Full Abstract | 202 |
3.1 Wissenschaftliche Motivation und Methoden | 202 |
3.2 Ergebnisse | 203 |
3.3 Zusammenfassung | 210 |
3.4 Danksagung | 211 |
3.5 Literaturverzeichnis | 211 |
Thermal and Optical Behavior of LDS-functionalized Powders for Selective LaserSintering (Gath et al.) | 214 |
1 Kurzfassung | 214 |
2 Short Abstract | 214 |
3 Langfassung | Full Abstract | 215 |
3.1 Einleitung und Motivation | 215 |
3.2 Grundlagen | 216 |
3.3 Durchgeführte Untersuchungen | 219 |
3.4 Ergebnisse | 221 |
3.5 Zusammenfassung und Ausblick | 227 |
Part 3: Trade Forum “Additive ContractManufacturing“ | 229 |
Occupational Safety in powder-bed based Additive Manufacturing (Dominik et al.) | 230 |
1 Einleitung | 231 |
2 Allgemeine Gefährdungen durch Pulverwerkstoffe | 231 |
2.1 Staubbelastung / Gesundheit | 231 |
2.2 Explosions- und Brandgefahren | 232 |
3 Pulveremissionen entlang der Prozesskette | 233 |
4 Umgang mit Pulverwerkstoffen | 235 |
4.1 Gesundheitsschädliche Metallpulver | 236 |
4.2 Reaktive Metallpulver | 236 |
5 Zusammenfassung und Ausblick | 237 |
Part 4: Trade Forum “3D Metal Printing“ | 240 |
Additive Manufacturing using water atomised steel powder (Höges) | 241 |
1 Kurzfassung | 241 |
2 Short Abstract | 241 |
3 Langfassung | 242 |
3.1 Einleitung | 242 |
3.2 Verdüsungsprozess | 244 |
3.3 Fließfähigkeit | 244 |
3.4 AM Prozessentwicklung | 245 |
3.5 Mechanische Eigenschaften | 246 |
3.6 Zusammenfassung & Diskussion | 246 |
3.7 Danksagung | 247 |
3.8 Quellenverzeichnis | 247 |
Selective Laser Melting of Elektron® MAP 43 Magnesium Powder (Gieseke et al.) | 248 |
1 Kurzfassung | 248 |
2 Short Abstract | 248 |
3 Langfassung | Full Abstract | 249 |
3.1 Introduction | 249 |
3.2 State of the art | 249 |
3.3 Enabling the SLM® process for magnesium and magnesium alloys | 250 |
3.4 Materials and methods | 251 |
3.5 Results | 251 |
3.6 Discussion | 254 |
3.7 Conclusion and Outlook | 255 |
3.8 References | 256 |
Additive Manufacturing with Metals in Production - Challenges and Solutions (Kaczmarzik) | 257 |
1 Kurzfassung | 257 |
2 Langfassung | 258 |
Additive manufacturing with metal injection molding granules (Lieberwirth, Seitz) | 266 |
1 Kurzfassung | 266 |
2 Short Abstract | 266 |
3 Langfassung | Full Abstract | 267 |
1. Einleitung | 267 |
2. Materialien und Methoden | 267 |
3. Ergebnisse und Auswertung | 270 |
4. Zusammenfassung | 272 |
5. Danksagung | 273 |
Part 5: Trade Forum “Design“ | 274 |
Think Additively! (Gittel) | 275 |
1 Kurzfassung | 275 |
1.1 Additiv denken! | 275 |
2 Short Abstract | 275 |
2.1 Think additively! | 275 |
3 Langfassung | Full Abstract | 276 |
Investigation in design recommendations for small structures in additivemanufacturing electron beam melting (Süß et al.) | 283 |
1 Kurzfassung | 283 |
2 Einleitung | 283 |
2.1 Selektives Elektronenstrahlschmelzen | 283 |
2.2 Konstruktionsempfehlungen | 283 |
2.3 Zielsetzung | 284 |
3 Herangehensweise und Versuchsbauteil | 284 |
4 Ergebnisse | 285 |
4.1 Konstruktionselement 1 – Zylinder: | 285 |
4.2 Konstruktionselement 2 – Bohrungen: | 287 |
4.3 Konstruktionselement 3 – Wände: | 289 |
4.4 Konstruktionselement 4 – Spalten: | 290 |
4.5 Konstruktionselement 5 – Winkel: | 290 |
4.6 Konstruktionselement 6 – Überhangstege: | 290 |
5 Zusammenfassung | 291 |
6 Diskussion und Ausblick | 292 |
7 Literatur | 293 |
Strength and lightweight optimized design of an additive manufactured bicyclestem (Brüggemann et al.) | 294 |
1 Kurzfassung | 294 |
2 Short Abstract | 294 |
3 Langfassung | 295 |
3.1 EINLEITUNG | 295 |
3.2 FESTIGKEITSBETRACHTUNG | 295 |
3.3 KONSTRUKTION UND SIMULATION | 297 |
3.4 LEICHTBAUOPTIMIERTE AUSLEGUNG DES FAHRRADVORBAUS | 298 |
3.5 ADDITIVE FERTIGUNG DES FAHRRADVORBAUS | 301 |
3.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK | 303 |
3.7 DANKSAGUNG | 303 |
3.8 LITERATUR | 303 |
Hybrid structures for economic ultra lightweight end of arm tools (Doerffel) | 305 |
1 Herausforderungen an die Greifertechnik bei Handhabung leichterVerarbeitungsgüter | 305 |
2 Konzept der hybriden Ultraleichtbauweise | 306 |
3 Vergleich mit konkurrierenden Leichtbautechnologien | 309 |
4 Erste Anwendung im Labormaßstab | 309 |
5 Komplexere industrielle Anwendung | 312 |
6 Zusammenfassung und Ausblick | 313 |
7 Literaturverzeichnis | 314 |
Part 6: Trade Forum“Medical Technology“ | 315 |
Development of patient-specific orbital floor implants - results and perspectives (Rotsch et al.) | 316 |
1 Kurzfassung | 316 |
2 Short Abstract | 316 |
3 Langfassung | 317 |
3.1 Medizinische Problemstellung und Motivation | 317 |
3.2 Lösungsweg | 318 |
3.3 Ergebnisse und Perspektiven | 320 |
Influence of the structural orientation on the mechanical properties of selectivelaser melted Ti6AL4V open-porous scaffold (Weißmann et al.) | 323 |
1 Kurzfassung | 323 |
2 Short Abstract | 323 |
3 Langfassung | Full Abstract | 324 |
3.1 Einleitung | 324 |
3.2 Material und Methoden | 325 |
3.3 Ergebnisse | 327 |
3.4 Diskussion | 330 |
3.5 Zusammenfassung | 331 |
3.6 Literaturverzeichnis | 332 |
Part 7: Trade Forum “Tools” | 334 |
New solutions for cooling your tools– additive manufacturing with Hermle MPA technology (Derntl) | 335 |
1 Kurzfassung | 335 |
2 Short Abstract | 335 |
3 Langfassung | Full Abstract | 336 |
3.1 Generativ fertigen mit der Hermle MPA Technologie | 336 |
3.2 MPA Technologie – Auftrag von Metallpulver im thermischen Spritzverfahren | 336 |
3.3 Ein hybrides Maschinenkonzept für ein hybrides Fertigungsverfahren | 338 |
3.4 Materialspektrum und Qualität der Gefüge | 338 |
3.5 Das Fertigungsverfahren – Materialauftrag und Zerspanung geschicktkombiniert | 339 |
3.6 Anwendungen der MPA Technologie | 341 |
3.7 Hermle Maschinebau GmbH als Dienstleister | 342 |
Robot based additive manufacturing process for the production of largecomplex parts (Felsch, Klaeger) | 344 |
1 Kurzfassung | 344 |
2 Short Abstract | 344 |
3 Ausgangssituation | 345 |
4 Stand der Forschung und Technik | 346 |
4.1 Additive Verfahren | 346 |
4.2 Roboter als Werkzeugmaschine | 347 |
5 Lösungsansatz | 347 |
5.1 Hybrides Fertigungsverfahren für Großbauteile | 347 |
5.2 Neues Maschinenkonzept mit skalierbarer Systemarchitektur | 348 |
5.3 Softwarepaket mit durchgängigem Datenfluss | 349 |
6 Vorteile | 350 |
7 Zusammenfassung / Ausblick | 352 |
8 Literatur | 352 |
Part 8: Trade Forum “Aviation” | 353 |
Supporting the Decision Process in MRO Aerospace for an AM Integration (Deppe, Koch) | 354 |
1 Kurzfassung | 354 |
2 Short Abstract | 354 |
3 Langfassung | Full Abstract | 355 |
3.1 Additive Manufacturing und die Luftfahrtindustrie | 355 |
3.2 MRO Prozesse und die Supply Chain | 356 |
3.3 Produktionskostenkalkulation | 357 |
3.4 Entscheidungsalternativen und -modell | 358 |
3.5 Konfigurationsrelevante Subsysteme | 359 |
3.6 Zusammenfassung | 362 |
3.7 Anerkennung | 362 |
3.8 Literaturverzeichnis | 363 |
Part 9: Trade Forum“Automotive Industry” | 365 |
Series-like product properties for automotive product development by additivetooling (Friedrich et al.) | 366 |
1 Kurzfassung | 366 |
2 Short Abstract | 366 |
3 Langfassung | Full Abstract | 367 |
3.1 Einleitung | 367 |
3.2 Werkstoffe und Methoden | 367 |
3.3 Ergebnisse und Diskussion | 368 |
3.4 Zusammenfassung | 371 |
4 Literaturverzeichnis | 372 |
Improving Car Climate Control with SLS (Vetterli et al.) | 374 |
1 Abstract | 374 |
2 Introduction | 374 |
2.1 Objective | 375 |
3 Methods & Materials | 376 |
3.1 Selective Laser Sintering (SLS) | 376 |
3.2 Design Optimization | 376 |
3.3 SLS Materials & Development | 377 |
3.4 Surface characterization of AC box inserts | 378 |
3.5 Test Cycles Measurements | 378 |
4 Results & Discussion | 378 |
5 Conclusion | 382 |
6 Acknowledgments | 382 |
7 References | 383 |
Application-oriented usage of tool steels in 3D-Printing (Stache) | 384 |
1 Langfassung | Full Abstract | 384 |
Polymer-based Additive Manufacturing for E-Mobility Components (Triebes) | 394 |
1 Kurzfassung | 394 |
2 Short Abstract | 394 |
3 Langfassung | Full Abstract (Kampker et al.) | 395 |
4 Anhang | 405 |
Joining and assembly manual as part of generic design guidelines in theautomobile industry (Fieger, Witt) | 407 |
1. Einleitung und Zielsetzung | 408 |
2. Stand der Technik | 408 |
2.1 Konstruktionsrichtlinien für additive Verfahren | 408 |
2.2 Fügen und Montieren im Automobilbau | 409 |
3. Generische Konstruktionsrichtlinien | 410 |
4. Laserstrahl- und Widerstandspunktschweißen | 411 |
4.1 Versuchsaufbau und Vorversuche | 411 |
4.2 Durchführung und Interpretation | 412 |
5. Zusammenfassung und Ausblick | 414 |
6. Literaturverzeichnis | 415 |
Part 10: Trade Forum“Electronic Engineering” | 417 |
3D Printed Electronics – Technology and Applications. (Hedges) | 418 |
1 3D Printed Electronics – State of the Art. | 418 |
2 Key Process Variables and Print Process Design. | 419 |
3 Printed Functionality and Process Chain Configuration. | 420 |
4 Summary. | 426 |