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Optimierung des Produktentwicklungsprozesses durch CAD-CAM-Integration im Kontext der additiven Fertigung

Martha, Alexander LSF

Die Verbreitung von 3D-Druck-Anwendungen im Bereich der Home- und Office-User führt zu einer gesellschaftlichen und medialen Fokussierung aller Technologien zur additiven Bauteilherstellung. Auch für die professionelle Anwendung dieser Technologien als Fertigungsverfahren werden die Möglichkeiten als grenzenlos beschrieben. Bei weitergehender Auseinandersetzung wird jedoch schnell festgestellt, dass sich additive Fertigungsverfahren zwar prinzipiell zur Herstellung von Produk-ten eignen, eine umfassende Einbindung in bekannte Betriebs- und Entwicklungsab-läufe jedoch noch nicht gegeben ist. Ziel der Arbeit ist es, eine umfassende CAD-CAM-Prozesskette für additive Fertigungsverfahren zu entwickeln. So sollen durch bessere Integration die Akzeptanz, Effizienz und Qualität des Produktentwicklungsprozesses gesteigert werden. Dazu wird ein Ansatz zur Erweiterung gängiger 3D-CAD-Systeme entwickelt. Hiermit sollen die für die additive Fertigung typischen Eigenschaften direkt bei der Bauteilgestaltung verfügbar gemacht werden. Die Integration resultiert letztendlich in der Bereitstellung von Schichtdaten im eigens entwickelten Schichtdatenformat Additive Manufacturing Layer File Format (AMLF). Die Umsetzung erfolgt durch umfassende Nutzung von Systems Engineering Methoden. Als Demonstrator für die Erfassung von Anforderungen und die Beschreibung von Teillösungen wird die gekühlte Leitschaufel einer Gasturbine gewählt.

The growing use of 3D printing applications in the home and office environment increases media coverage of the related additive manufacturing technologies. In this regard, the possibilities for the professional utilization of these technologies are de-scribed as limitless. However, a closer look quickly reveals that additive manufacturing technologies are in principle suitable for manufacturing whereas a full integration in the known development processes is not given yet. Therefore, the aim of this work is the description of a comprehensive CAD-CAM-process chain for additive manufacturing. As a result a better acceptance, efficiency and quality of the product devel-opment process should be achieved. For this purpose, an approach for the enhancement of standard 3D-CAD-systems is developed. This approach provides additive manufacturing specific properties and features during the part design process, which eventually results in layer data that is exchanged with the self-developed Additive Manufacturing Layer File Format (AMLF). The implementation is carried out by the use of systems engineering methods. For an extended requirements review and the description of partial solutions, a cooled stationary blade of a gas turbine is chosen as demonstrator.

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Martha, Alexander: Optimierung des Produktentwicklungsprozesses durch CAD-CAM-Integration im Kontext der additiven Fertigung. 2015.

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