Lehrinhalte
Der Kurs bietet eine allgemeine Einführung in die Additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM), auch bekannt als 3D-Druck. Das Modul setzt einen klaren Schwerpunkt darauf, wie AM-Verfahren funktionieren und was die einzelnen Verfahrenskategorien auszeichnet. Die Studierenden lernen, wie Bauteile in den verschiedenen Technologien schichtweise aufgebaut werden, sowie die grundlegenden Mechanismen, die jedes Verfahren bestimmen - einschließlich der Faktoren, die Präzision, Auflösung, Baugeschwindigkeit und die generelle Prozessfähigkeit beeinflussen. Darüber hinaus werden typische prozessbedingte Herausforderungen behandelt, wie Genauigkeitsgrenzen, Stützstrukturen, thermische Effekte und Oberflächenqualität. Die Studierenden lernen außerdem, wie sich AM-Verfahren in ihren Prinzipien, ihrer Leistungsfähigkeit und ihren Anwendungsbereichen unterscheiden.
Der Schwerpunkt der Lehrveranstaltung liegt auf den AM-Verfahren selbst, ihren Funktionsprinzipien, zentralen Prozessparametern, ihren vergleichenden Eigenschaften sowie einem praxisnahen Verständnis aller wichtigen AM-Technologien:
(I) Vat photopolymerization (VPP): Stereolithography (SLA), Digital Light Processing (DLP), Continuous Liquid Interface Production (CLIP), Volumetric Additive Manufacturing (VAM), Two-Photon Polymerization (2PP)
(II) Material jetting (MJT): PolyJet, NanoParticle Jetting (NPJ)
(III) Binder jetting (BJT): Powder-based 3D Printing (3DP), Metal Binder Jetting
(IV) Powder bed fusion (PBF): Laser Sintering (LS), Multi Jet Fusion (MJF), Selective Laser Melting (SLM), Electron Beam Melting (EBM)
(V) Material extrusion (MEX): Fused Deposition Modelling (FDM), Robocasting / Direct Ink Writing (DIW)
(VI) Directed energy deposition (DED): Directed Laser Deposition (DLD), Laser Engineering Net Shape (LENS)
(VII) Sheet lamination (SHL): Laminated Object Manufacturing (LOM), Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM)
Ein ergänzender Kurs, „Introduction to Additive Manufacturing (3D Printing) - Design and Materials“, wird jeweils im Wintersemester angeboten. Die Kombination beider Module vermittelt ein umfassendes Verständnis der wichtigsten Aspekte der Additiven Fertigung (3D-Druck): Verfahren, Design und Materialien.
