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A. Mad:
"Prozesssimulation und Geometrieadaptierung dünnwandiger, lasergesinterter Leichtbaustrukturen";
Supervisor: J. Stampfl, M. Grafinger; Inst. für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, 2019; final examination: 02-28-2019.

Leichtbaustrukturen, im Speziellen geometrisch offene, dünnwandige Bauteile wie spritzgegossene Verkleidungsteile, werden von KTM in Motorrädern verbaut. Um dem Leichtbaugedanken zu folgen, werden die
Herstellungsverfahren bezüglich ihrer Fertigungsgrenzen ausgereizt. Oft sind verschiedenste Hinterschnitte nicht produzierbar. Auch der Herstellungsaufwand von optimierten Strukturen ist oft nicht bewältigbar, da komplizierte Werkzeuge erforderlich sind. Ein alternatives Fertigungsverfahren, das für die Herstellung solcher
Strukturen gut geeignet ist und immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist das Additive Manufacturing. Dieses befindet sich gerade im Übergang von der Anwendung für den Prototypenbau zur Kleinserienproduktion. Additive Herstellungstechnologien, im Konkreten das Selektive Lasersintern (SLS), bieten die Möglichkeit, sehr dünnwandige Strukturen herzustellen.

Ein Aspekt dieser Arbeit ist es, eine Grundlage für die industrielle Verwendung von additiver Fertigung bei der Herstellung anspruchsvoller Polymerbauteile zu schaffen. Die Herstellung mittels Additive Manufacturing ermöglicht sehr komplexe Strukturen, die für den Leichtbau oft von Vorteil sein können. Dabei ist es wichtig,
eine gewisse Maßhaltigkeit zu erzielen, einerseits, da eine Zunahme in der Wandstärke auch zu einer Erhöhung der Masse führt, andererseits um die Verbauung der Teile zu ermöglichen. Auch der Verzug spielt dabei eine wesentliche Rolle. Eine Herstellungsmethode mit Kontrolle über diese Faktoren wäre vor allem für Kleinserien interessant, da personalisierte Bauteile möglich sind und die Werkzeugkosten entfallen.

Eines dieser Verfahren ist das Selektive Lasersintern, auf das in dieser Arbeit genauer eingegangen wird. Der Verzug von SLS-Bauteilen ist allgemein bekannt und dessen Abhängigkeit von der Positionierung der Proben im Bauraum wird in dieser Arbeit untersucht.
Die Arbeit zeigt Methoden für ein besseres Ergebnis der gebauten Teile. Dabei wurde einerseits eine geeignete z-Kompensation und ein Programm zur Simulation des Verzugs an entworfenen Probekörpern und einem bereits vorhandenen Bauteil getestet. Die Parameter für die Verzugssimulation wurden mithilfe einer Literaturrecherche und materialcharakteristischen Methoden gefunden. Schlussendlich wurde ein Konzept zur bevorzugten Positionierung im Bauraum erstellt.