TY  - THES
A3  - Weinberg, Kerstin
AB  - Additive Fertigung, umgangssprachlich als 3D-Druck bezeichnet, hat sich zu einer etablierten Produktionsmethode in vielen Anwendungsbereichen entwickelt. Gerade für die Produktion kleinerer Serien oder individueller Komponenten ist es die bevorzugte Technik. Sollen diese gedruckten Teile konventionell hergestellte Teile ersetzen, so müssen die mechanischen Eigenschaften mindestens vergleichbar sein. Wünschenswert wären sogar verbesserte Eigenschaften. 
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den hyperelastischen und viskoelastischen Eigenschaften verschiedener flexibler Materialien, die in der additiven Fertigung eingesetzt werden. Ergänzt wird dies durch eine Untersuchung des Einflusses von Unsicherheiten im Material, z.B. hervorgerufen durch Einschlüsse.
Generell werden  zwei verschiedene Druckverfahren untersucht, zum einen die Schmelzschichtung (FDM), zum anderen das Verfahren der Stereolithografie (SLA). Während das FDM-Verfahren einen schmelzfähigen Kunststoff als Ausgangsmaterial verwendet, basiert das SLA-Verfahren auf dem Aushärten eines harzförmigen Photopolymers.
Zur Untersuchung des hyperelastischen Materialverhaltens werden uniaxiale  Zugversuche bis zum Versagen durchgeführt und ausgewertet. Bei den verwendeten Proben werden verschiedene Druckparameter  variiert. Für die Bestimmung der viskoelastischen Eigenschaften dienen uniaxiale Spannungsrelaxationsversuche. Die Ermittlung der Parameter verschiedener hyper- und viskoelastischer Materialmodelle erfolgt mittels nichtlinearer Regression unter Nebenbedingungen. In FEM-Simulationen werden die gewonnenen Materialparameter validiert. 
Abschließend erfolgt eine Untersuchung des Einflusses von unsicheren Parametern auf verschiedene Materialeigenschaften. Dazu wird  zum einen die Größenverteilung kugelförmiger Einschlüsse in geschlossenzelligen Materialien bestimmt, gefolgt von einer statistische Analyse der Verteilung der Kugelradien. Zum anderen wird der Einfluss unsicherer Materialparameter auf eine Ausgangsgröße  am Beispiel eines Euler-Bernoulli-Balkens untersucht.
AU  - Reppel, Thomas
DA  - 2019
DO  - 10.25819/ubsi/1477
KW  - Additive Fertigung
KW  - Hyperelastizität
KW  - Viskoelastizität
LA  - ger
PY  - 2019
TI  - Flexible Materialien für die additive Fertigung: hyperelastische, viskoelastische Eigenschaften und der Einfluss unsicherer Materialparameter
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:467-15868
Y2  - 2024-11-22T03:07:27
ER  -