Zusammenfassung
Das Fused Deposition Modeling (FDM) ist ein etabliertes additives Fertigungsverfahren zur Herstellung von thermoplastischen Kunststoffbauteilen. In dem vorliegenden Beitrag sind FDMVerstärkungsstrukturen aus dem Material Ultem 9085 dynamischen Langzeituntersuchungen unterzogen worden. Dabei wurde die innere Struktur der Probekörper über eine Parametervariation verändert, sodass anschließend die signifikanten Einflussfaktoren auf die Langzeitfestigkeit unter dynamischer Belastung identifiziert und analysiert werden konnten. Mit dieser Vorgehensweise sollte gleichzeitig eine Optimierung der FDM-Verstärkungsstrukturen hinsichtlich der dynamischen Langzeiteigenschaften bei Biege- und Druckbelastungen vorgenommen werden. Des Weiteren sind anhand der Probekörper die auftretenden Bruch- und Rissausbreitungsmechanismen analysiert worden. Anhand der ermittelten Wöhlerkurven kann die Lebensdauer unter dynamischer Belastung abgeschätzt werden. Außerdem zeigen die Untersuchungen, dass Fehlstellen durch eine hohe Strangbreite und Überfüllungen im Bauteil für Schwachstellen in den FDMVerstärkungsstrukturen sorgen, an denen Risse bei Druckbelastung entstanden sind und sich dadurch schneller ausbreiten konnten.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
[1] Babel, N.; Patzelt, P.: Quo vadis additive Fertigung?. Automobiltechnische Zeitschrift, Volume 119, Issue 9, pp 78-81, 2017.
[2] Gebhardt, A.: Additive Manufacturing und 3D-Drucken für Prototyping – Tooling – Produktion. Carl Hanser Verlag, München, 2016.
[3] Middleton, A.: Wie die additive Fertigung die Welt der Produktion verändert. Automobiltechnische Zeitschrift, Ausgabe 119, 9, Seite 82-85, 2017.
[4] Krauss, H.; Eschey, H.; Götzfried, A.; Teufelhart, S.; Westhäuser, S.; Zäh, M.; Reinhart, G.: Modellgestützte und hierarchische Prozesskettenbetrachtung für die additive Fertigung. RTe-journal, 2011.
[5] Rietzel, Dominik; Kühnlein, Florian; Drummer, Dietmar: Selektives Lasersintern von teilkristallinen Thermoplasten. RTejournal, 2009.
[6] Schäfers, M.: Beitrag zur Entwicklung des Spritzgießsonderverfahrens „GITBlow“. Dissertation, Kunststofftechnik Paderborn, Universität Paderborn, 2009.
[7] Kloke, A.: Untersuchung der Werkstoff-, Prozess-, und Bauteileigenschaften beim Fused Deposition Modeling Verfahren. Dissertation, Kunststofftechnik Paderborn, Universität Paderborn, 2015.
[8] Bagsik, A.; Schöppner, V.: Mechanical properties of fused deposition modeling parts manufactured with Ultem 9085. 69th Annual Technical Conference of the Society of Plastics Engineers 2011 (ANTEC 2011), Boston, 2011.
[9] Fischer, M.; Schöppner, V.: Fatigue Behaviour of FDM Parts Manufactured with Ultem 9085. JOM, Vol. 69, No.3, 2017.
[10] Bagsik, A.; Schöppner, V.; Klemp, E.: FDM Part Quality Manufactured with Ultem 9085. 14th International Scientific Conference “Polymeric Materials 2010”, Halle (Saale), 2010.
[11] Bagsik, A.; Josupeit, S.; Schöppner, V.; Klemp, E.: Mechanical analysis of lightweight constructions manufactured with fused deposition modeling. AIP Conference Proceedings 1593, Nürnberg, 2014.
[12] Ziemian, S.; Okwara, M.; Ziemian, C. W.: Tensile and fatigue behavior of layered acrylonitrile butadiene styrene. Rapid Prototyping Journal, Vol. 21 Issue 3, 2015.
[13] Motaparti, K. P.: Effect of build parameters on mechanical properties of ultem 9085 parts by fused deposition modeling. Master Theses, Faculty of the Graduate School, Missouri University of Science and Technology. Rolla, 2016.
[14] Ruge, J.; Wohlfahrt, H.: Technologie der Werkstoffe – Herstellung, Verarbeitung, Einsatz. Springer Vieweg, 9. Auflage, Waldbronn/Braunschweig, 2013.
[15] Schmiedel, H.: Handbuch der Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag. München/Wien, 1992.
Author information
Authors and Affiliations
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2019 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature
About this chapter
Cite this chapter
Hirsch, A., Paulus, M.S., Moritzer, E. (2019). Rissausbreitungsmechanismen in FDM-Verstärkungsstrukturen unter dynamischer Beanspruchung. In: Richard, H., Schramm, B., Zipsner, T. (eds) Additive Fertigung von Bauteilen und Strukturen. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-27412-2_12
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-27412-2_12
Published:
Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden
Print ISBN: 978-3-658-27411-5
Online ISBN: 978-3-658-27412-2
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)