Titelei
Impressum
Inhalt
Widmung
Vorwort
Über den Autor
Danksagung
1 Einordnung und Begriffsbestimmung
1.1 Systematik der Fertigungsverfahren
1.2 Systematik der Additiven Fertigungsverfahren
1.2.1 Begriffsbestimmungen
1.2.2 Eigenschaften der Additiven Fertigungsverfahren
1.3 Einteilung der Additiven Fertigungsverfahren
1.3.1 Rapid Prototyping
1.3.2 Rapid Manufacturing
1.3.3 Nicht-additive Verfahren ‒ Indirect Prototyping und Indirect Tooling
1.3.4 Rapid Prototyping oder Rapid Manufacturing?
1.3.5 Begriffsvielfalt
1.3.6 Wie schnell ist Rapid?
1.4 Integration der Additiven Fertigungstechnik in den Produktentstehungsprozess
1.4.1 Additive Verfahren in der Produktentwicklung
1.4.2 Additive Verfahren für die stückzahl-unabhängige Produktion
1.4.3 Additive Verfahren für die individualisierte Produktion
1.5 Maschinen für die Additive Fertigung
1.5.1 Fabber, Personal 3D-Drucker/Personal 3D Printer
1.5.2 Professional 3D-Drucker/Professional 3D Printer
1.5.3 Production 3D-Drucker/Production 3D Printer oder Produktionsmaschinen
1.5.4 Industrial 3D-Drucker
1.5.5 Maschinenklassen und Bauteileigenschaften
2 Merkmale der Additiven Fertigungsverfahren
2.1 Verfahrensgrundlagen
2.2 Erzeugung der mathematischen Schichtinformation
2.2.1 Beschreibung der Geometrie durch einen 3D-Datensatz
2.2.2 Erzeugung der geometrischen Schichtinformationen der Einzelschichten
2.3 Physikalische Prinzipien zur Erzeugung der Schicht
2.3.1 Generieren aus der flüssigen Phase
2.3.2 Generieren aus der festen Phase
2.3.3 Generieren aus der Gasphase
2.3.4 Sonstige Verfahren
2.4 Elemente zur Erzeugung der physischen Schicht
2.4.1 Bewegungselemente
2.4.2 Generierende und konturierende Elemente
2.4.3 Schichterzeugendes Element
2.5 Klassifizierung der additiven Fertigungsverfahren
2.6 Zusammenfassende Betrachtung der theoretischen Potenziale der additiven Fertigungsverfahren
2.6.1 Werkstoffe
2.6.2 Bauteileigenschaften
2.6.3 Details
2.6.4 Genauigkeiten
2.6.5 Oberflächengüte
2.6.6 Entwicklungspotenzial
2.6.7 Kontinuierliche 3D-Modellierung
3 Additive Fertigungsanlagen für Rapid Prototyping, Direct Tooling und Direct Manufacturing
3.1 Polymerisation ‒ Stereolithographie (SL)
3.1.1 Maschinenspezifische Grundlagen
3.1.2 Übersicht: Polymerisation ‒ Stereolithographie
3.1.3 Stereo Lithography Apparatus (SLA) ‒ 3D Systems
3.1.4 STEREOS ‒ EOS GmbH
3.1.5 Stereolithographie ‒ Fockele & Schwarze (F&S)
3.1.6 Mikrostereolithographie ‒ microTEC
3.1.7 Solid Ground Curing ‒ Cubital
3.1.8 Digital Light Processing ‒ EnvisionTEC
3.1.9 Polymerdrucken ‒ Stratasys/Objet
3.1.10 Multi-Jet-Modeling (MJM) ‒ ProJet ‒ 3D Systems
3.1.11 Digital Wax
3.1.12 Film Transfer Imaging ‒ 3D Systems
3.1.13 Sonstige Polymerisationsverfahren
3.2 Sintern/Selektives Sintern ‒ Schmelzen im Pulverbett
3.2.1 Maschinenspezifische Grundlagen
3.2.2 Übersicht: Sintern ‒ Schmelzen
3.2.3 Lasersintern ‒ 3D Systems
3.2.4 Lasersintern ‒ EOS GmbH
3.2.5 Laserschmelzen ‒ ReaLizer GmbH
3.2.6 Laserschmelzen ‒ SLM Solutions GmbH
3.2.7 Laserschmelzen ‒ Renishaw LTD.
3.2.8 LaserCusing ‒ ConceptLaser GmbH
3.2.9 Laser Metal Fusion (LMF) ‒ TRUMPF
3.2.10 Elektronenstrahlsintern ‒ ARCAM
3.2.11 Selective Mask Sintering (SMS) ‒ Sintermask
3.2.12 Lasersintern ‒ Phenix
3.3 Beschichten ‒ Schmelzen mit der Pulverdüse
3.3.1 Verfahrensprinzip
3.3.2 Laser Engineered Net Shaping (LENS) ‒ OPTOMEC
3.3.3 Laser Metal Deposition (LMD), TRUMPF
3.4 Schicht-Laminat-Verfahren ‒ Layer Laminate Manufacturing (LLM)
3.4.1 Übersicht: Schicht-Laminat-Verfahren
3.4.2 Maschinenspezifische Grundlagen
3.4.3 Laminated Object Manufacturing (LOM) ‒ Cubic Technologies
3.4.4 Rapid Prototyping System (RPS) ‒ Kinergy
3.4.5 Selective Adhesive and Hot Press Process (SAHP) ‒ Kira
3.4.6 Layer Milling Process (LMP) ‒ Zimmermann
3.4.7 Stratoconception ‒ rp2i
3.4.8 Selective Deposition Lamination (SDL) ‒ Mcor
3.4.9 Plastic Sheet Lamination ‒ Solido
3.4.10 Sonstige Schicht-Laminat-Verfahren
3.5 Extrusionsverfahren ‒ Fused Layer Modeling (FLM)
3.5.1 Übersicht: Extrusionsverfahren
3.5.2 Fused Deposition Modeling (FDM) ‒ Stratasys
3.5.3 Wachsprinter ‒ Solidscape
3.5.4 Multi-Jet-Modeling (MJM) ‒ ThermoJet ‒ 3D Systems
3.5.5 ARBURG Kunststoff-Freiformen (AF) ‒ ARBURG GmbH
3.6 Three Dimensional Printing (3DP)
3.6.1 Übersicht: 3D Printing
3.6.2 3D Printer ‒ 3D Systems/Z-Corporation
3.6.3 Metall und Formsand Printer ‒ ExOne
3.6.4 Direct Shell Production Casting (DSPC) ‒ Soligen
3.6.5 3D-Drucksystem ‒ Voxeljet
3.6.6 Maskless Masoscale Material Deposition (M3D) 30 ‒ OPTOMEC
3.7 Hybridverfahren
3.7.1 Laserauftragsschweißen und Fräsen ‒ Controlled Metal Build Up (CMB) ‒ Röders
3.7.2 Laminieren und Ultraschallschweißen ‒ Ultrasonic Consolidation ‒ Fabrisonic/Solidica
3.7.3 Metallpulverauftragsverfahren (MPA) ‒ Hermle
3.7.4 Hybrid (Additive and Substractive manufacturing) ‒ DGM-MORI
3.7.5 Extrudieren und Fräsen ‒ Big Area Additive Manufacturing (BAAM) ‒ Cincinnati
3.8 Zusammenfassende Betrachtung der Additiven Fertigungsverfahren
3.8.1 Charakteristische Eigenschaften der Additiven Fertigungsverfahren im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren
3.8.2 Genauigkeit
3.8.3 Oberflächen
3.8.4 Benchmark-Tests und User-Parts
3.9 Entwicklungsziele
3.10 Folgeprozesse
3.10.1 Zielwerkstoff Kunststoff
3.10.2 Zielwerkstoff Metall
4 Rapid Prototyping
4.1 Einordnung und Begriffsbestimmung
4.1.1 Eigenschaften von Prototypen
4.1.2 Charakteristika des Rapid Prototyping
4.2 Strategische Aspekte beim Einsatz von Prototypen
4.2.1 Produktentwicklungsschritte
4.2.2 Time to market
4.2.3 Frontloading
4.2.4 Digitales Produktmodell
4.2.5 Die Grenzen der physischen Modellierung
4.2.6 Kommunikation und Motivation
4.3 Operative Aspekte beim Einsatz von Prototypen
4.3.1 Rapid Prototyping als Werkzeug zur schnellen Produktentwicklung
4.3.2 Anwendung des Rapid Prototyping in der industriellen Produktentwicklung
4.3.3 Rapid Prototyping Modelle zur Visualisierung von 3D-Daten
4.3.4 Rapid Prototyping in der Medizin
4.3.5 Rapid Prototyping in Design, Kunst und Architektur
4.3.6 Rapid Prototyping zur Überprüfung von Rechenverfahren
4.4 Ausblick
5 Rapid Tooling
5.1 Einordnung und Begriffsbestimmung
5.1.1 Direkte und indirekte Verfahren
5.2 Eigenschaften additiv gefertigter Werkzeuge
5.2.1 Strategische Aspekte beim Einsatz Additiver Werkzeuge
5.2.2 Konstruktive Eigenschaften additiv gefertigter Werkzeuge
5.3 Indirekte Rapid Tooling-Verfahren ‒ Abformverfahren und Folgeprozesse
5.3.1 Eignung Additiver Verfahren zur Herstellung von Urmodellen für Folgeprozesse
5.3.2 Indirekte Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für Kunststoffbauteile
5.3.3 Indirekte Verfahren zur Herstellung von Metallbauteilen
5.4 Direkte Rapid Tooling-Verfahren
5.4.1 Prototype Tooling ‒ Werkzeuge auf der Basis von Kunststoff ‒ 3D-Druckverfahren
5.4.2 Metallwerkzeuge auf der Basis von mehrstufigen additiven Prozessen
5.4.3 Direct Tooling ‒ Werkzeuge auf der Basis von Metall 3D-Druckverfahren
5.5 Ausblick
6 Direct Manufacturing ‒ Rapid Manufacturing
6.1 Einordnung und Begriffsbestimmungen
6.1.1 Begriffe
6.1.2 Vom Rapid Prototyping zum Rapid Manufacturing
6.1.3 Workflow für das Rapid Manufacturing
6.1.4 Anforderungen an die direkte Fertigung
6.2 Potenziale der additiven Fertigung von Endprodukten
6.2.1 Erhöhte Konstruktionsfreiheit
6.2.2 Herstellung traditionell nicht herstellbarer Produkte
6.2.3 Variation von Massenprodukten
6.2.4 Personalisierung von Massenprodukten
6.2.5 Realisierung neuer Werkstoffe
6.2.6 Realisierung neuer Fertigungsstrategien
6.2.7 Entwurf neuer Arbeits- und Lebensformen
6.3 Anforderungen an additive Verfahren für die Fertigung
6.3.1 Anforderungen an die additive Herstellung eines Bauteils
6.3.2 Anforderungen an die additive Serienfertigung mit heutigen Verfahren
6.3.3 Zukünftige Anforderungen an die additive Serienfertigung
6.4 Fertigungsanlagen zur Realisierung des Rapid Manufacturing
6.4.1 Additive Fertigungsanlagen als Elemente einer Fertigungskette
6.4.2 3D-Drucker als Flexible AM-Systeme (FAMS)
6.5 Anwendungen des Direct Manufacturing
6.5.1 Anwendungsfelder nach Werkstoffen
6.5.2 Anwendungsfelder nach Branchen
6.6 Perspektiven
7 Sicherheitsvorschriften und Umweltschutz
7.1 Gesetzliche Grundlagen für das Betreiben und das Herstellen von Generativen Fertigungsanlagen und den Umgang mit den zugehörigen Werkstoffen
7.1.1 Baurecht
7.1.2 Wasserrecht
7.1.3 Gewerberecht
7.1.4 Immissionsschutzrecht
7.1.5 Abfallrecht
7.1.6 Chemikalienrecht
7.2 Anmerkungen zu Materialien für die Generative Fertigung
7.3 Anmerkungen zur Benutzung von additiv gefertigten Bauteilen
8 Aspekte zur Wirtschaftlichkeit
8.1 Strategische Aspekte
8.1.1 Strategische Aspekte für den Einsatz additiver Verfahren in der Produktentwicklung
8.2 Operative Aspekte
8.2.1 Auswahl geeigneter additiver Fertigungsverfahren
8.2.2 Ermittlung der Kosten von Additiv-Manufacturing-Verfahren
8.2.3 Charakteristika additiver Fertigungsverfahren und ihre Auswirkung auf die Wirtschaftlichkeit
8.3 Make or buy?
9 Zukünftige Rapid Prototyping-Verfahren
9.1 Mikrobauteile
9.1.1 Mikrobauteile aus Metall und Keramik
9.1.2 Mikrobauteile aus Metall und Keramik mittels Laserschmelzen1
9.2 Contour Crafting
9.3 D-Shape-Prozess
9.4 Selective Inhibition of Sintering (SIS)
9.4.1 SIS-Polymer-Prozess
9.4.2 SIS-Metall-Prozess
9.4.3 Continuous Liquid Interface Production (CLIP) ‒ Carbon 3D
9.5 Fazit, Trends und Ausblick
9.5.1 Trends
9.5.2 Ausblick
10 Anhang
11 Literaturverzeichnis
Andreas Gebhardt
Additive
Fertigungsverfahren
Additive Manufacturing und 3D-Drucken
für Prototyping – Tooling – Produktion
5., neu bearbeitete und erweiterte Auflage
Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen, Verfahren und Darstellungen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autor und Verlag übernehmen infolgedessen keine juristische Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen – oder Teilen davon – entsteht.
Ebenso übernehmen Autor und Verlag keine Gewähr dafür, dass beschriebene Verfahren usw. frei von Schutzrechten Dritter sind. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt deshalb auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen und MarkenschutzGesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches, oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) – auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung – reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
© 2016 Carl Hanser Verlag München
www.hanser-fachbuch.de
Herstellung: Jörg Strohbach
Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, www.rebranding.de, München
Umschlagbild: Arup/Davidfotografie
Umschlagrealisation: Stephan Rönigk
Print-ISBN 978-3-446-44401-0
E-Book-ISBN 978-3-446-45236-7
Verwendete Schriften: SourceSansPro und SourceCodePro (Lizenz)
CSS-Version: 1.0
| Font License | Zurück zum Impressum |
Copyright 2010, 2012, 2014 Adobe Systems Incorporated (http://www.adobe.com/), with Reserved Font Name 'Source'. All Rights Reserved. Source is a trademark of Adobe Systems Incorporated in the United States and/or other countries. This Font Software is licensed under the SIL Open Font License, Version 1.1. This license is copied below, and is also available with a FAQ at: http://scripts.sil.org/OFL ----------------------------------------------------------- SIL OPEN FONT LICENSE Version 1.1 - 26 February 2007 ----------------------------------------------------------- PREAMBLE The goals of the Open Font License (OFL) are to stimulate worldwide development of collaborative font projects, to support the font creation efforts of academic and linguistic communities, and to provide a free and open framework in which fonts may be shared and improved in partnership with others. The OFL allows the licensed fonts to be used, studied, modified and redistributed freely as long as they are not sold by themselves. The fonts, including any derivative works, can be bundled, embedded, redistributed and/or sold with any software provided that any reserved names are not used by derivative works. The fonts and derivatives, however, cannot be released under any other type of license. The requirement for fonts to remain under this license does not apply to any document created using the fonts or their derivatives. DEFINITIONS "Font Software" refers to the set of files released by the Copyright Holder(s) under this license and clearly marked as such. This may include source files, build scripts and documentation. "Reserved Font Name" refers to any names specified as such after the copyright statement(s). "Original Version" refers to the collection of Font Software components as distributed by the Copyright Holder(s). "Modified Version" refers to any derivative made by adding to, deleting, or substituting -- in part or in whole -- any of the components of the Original Version, by changing formats or by porting the Font Software to a new environment. "Author" refers to any designer, engineer, programmer, technical writer or other person who contributed to the Font Software. PERMISSION & CONDITIONS Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of the Font Software, to use, study, copy, merge, embed, modify, redistribute, and sell modified and unmodified copies of the Font Software, subject to the following conditions: 1) Neither the Font Software nor any of its individual components, in Original or Modified Versions, may be sold by itself. 2) Original or Modified Versions of the Font Software may be bundled, redistributed and/or sold with any software, provided that each copy contains the above copyright notice and this license. These can be included either as stand-alone text files, human-readable headers or in the appropriate machine-readable metadata fields within text or binary files as long as those fields can be easily viewed by the user. 3) No Modified Version of the Font Software may use the Reserved Font Name(s) unless explicit written permission is granted by the corresponding Copyright Holder. This restriction only applies to the primary font name as presented to the users. 4) The name(s) of the Copyright Holder(s) or the Author(s) of the Font Software shall not be used to promote, endorse or advertise any Modified Version, except to acknowledge the contribution(s) of the Copyright Holder(s) and the Author(s) or with their explicit written permission. 5) The Font Software, modified or unmodified, in part or in whole, must be distributed entirely under this license, and must not be distributed under any other license. The requirement for fonts to remain under this license does not apply to any document created using the Font Software. TERMINATION This license becomes null and void if any of the above conditions are not met. DISCLAIMER THE FONT SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT OF COPYRIGHT, PATENT, TRADEMARK, OR OTHER RIGHT. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, INCLUDING ANY GENERAL, SPECIAL, INDIRECT, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF THE USE OR INABILITY TO USE THE FONT SOFTWARE OR FROM OTHER DEALINGS IN THE FONT SOFTWARE.
| Widmung |
Allen Ingenieuren gewidmet,
die ihren Beruf in Ehrfurcht vor der Schöpfung ausüben.1
Fussnoten
1 Diese Widmung stellte Prof. Walter Traupel 1958 der ersten Auflage seines Standardwerkes Thermische Turbomaschinen, Springer Verlag, voran.
Auch 58 Jahre später kann eine Aufforderung an verantwortlich handelnde Ingenieure nicht eindrücklicher formuliert werden.
| Vorwort |
„Vom Labor in die Produktion“
„Vom Spielzeug für Techniker zum Schlüssel für die schnelle Produktentwicklung“ war 1995 das Vorwort der 1. Auflage dieses Buches überschrieben. Etwa sechs Jahre zuvor waren die ersten Stereolithographie-Maschinen in Europa installiert worden. Rapid Prototyping-Verfahren hatten sich seitdem in wenigen Jahren als effektive Werkzeuge für die schnellere Entwicklung besserer Produkte etabliert. Sie hatten sich gewandelt vom isoliert angewandten, technisch faszinierenden, aber wirtschaftlich nicht attraktiven Modellbauverfahren, zum geschwindigkeitsbestimmenden Element in der Produktentwicklungskette.
„Vom Werkzeug für die schnelle Produktentwicklung zum Werkzeug für die schnelle Produktentstehung“ wurde im Vorwort zur 2. Auflage die Entwicklung bis 2000 überschrieben. Triebfeder der Entwicklungen war der dringende Wunsch nach Bauteilen mit „Serieneigenschaften“. Dieser wurde durch die Entwicklung von Werkstoffen wie Metall, Sand, Keramik weitgehend erfüllt und durch Verfahren, die die Herstellung von Formen und Werkzeugen erlaubten unterstützt. Das Rapid Tooling erweiterte die Anwendung des Rapid Prototypings und verkürzte den mit traditionellen Methoden zeitaufwendigen und teuren „Schritt ins Werkzeug“ erheblich.
„Generative Verfahren für die individuelle Fertigung“ titelte die 3. Auflage 2007. Aufgrund des technischen Fortschritts, aber vor allem auch durch die Verifizierung des enormen Potenzials in immer weiteren Bereichen, hatte sich die direkte digitale Fertigung, das Rapid Manufacturing weiter etabliert. Dazu wurden neue Maschinen und Konzepte entwickelt: Der Prototyper wandelt sich zum Fabrikator. Die losgrößenunabhängige Fertigung von kundenspezifischen Serien mit Einzelteilcharakter wurde möglich und begann die Fertigungstechnik insgesamt zu revolutionieren.
„Raus aus der Nische!“ Die 4. Auflage beschreibt 2013 die (noch anhaltende) Verbreitung der Generativen Fertigungstechnik über alle Branchen und viele Anwendergruppen hinweg. Leistungsfähige Production Printer arbeiten in der Industrie und Fabber, kleine, preiswerte und meist selbst zu bauende 3D-Drucker, erschließen die additive Fertigung für semi Professionals und für Privatleute auch an entlegenen Orten. Seriöse Journale und Tageszeitungen machen mit Drucker Erfolgsgeschichten auf. Drucker sind in aller Munde.
„Vom Labor in die Produktion“ greift die vorliegende 5. Auflage die anhaltend hochdynamische Entwicklung auf. Die Technik wird weiter verbessert, die Prozesse werden stabiler und vor allem reproduzierbar. Neue, auch erste kontinuierlich arbeitende, 3D-Druckverfahren drängen auf den Markt. Es entwickeln sich eine dezentrale weltumspannende private Anwenderlinie und eine Entwicklungslinie für Industrial Printer. Letztere reifen zu flexiblen additiven Fertigungssystemen heran. Eine wirkliche Massenproduktion von Einzelteilen ist damit realistisch.
Neben den notwendigen Aktualisierungen und Ergänzungen zeichnet dieses Buch vor allem diese Entwicklung nach.
Alle Aspekte der additiven Fertigungsverfahren sind weltweit Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Es kann nicht mehr davon ausgegangen werden, dass ein Wettbewerber die additiven Fertigungsverfahren nicht kennt oder nicht einsetzt.
Aachen im Oktober 2016 | Andreas Gebhardt |
| Über den Autor |
Dr.-Ing. Andreas Gebhardt, Jahrgang 1953, studierte an der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Motoren- und Turbinenbau. Er promovierte 1986 bei Professor Dibelius mit einer Arbeit über das instationäre Verhalten konventioneller Dampfkraftwerksblöcke.
Von 1986 bis 1991 war er Geschäftsführer eines Spezialbetriebes für Motoreninstandsetzung und die Fertigung von Spezialmotoren und Motorenteilen.
1991 wechselte er in die Geschäftsführung des Laser Bearbeitungs- und Beratungszentrums NRW GmbH (LBBZ-NRW). Das LBBZ ist auf die lasergestützte Fertigung spezialisiert und beschäftigt sich bereits seit 1992 mit dem Rapid Prototyping.
1997 wurde die CP ‒ Centrum für Prototypenbau GmbH, Erkelenz/Düsseldorf, gegründet, deren Geschäftsführung Andreas Gebhardt übernahm. Die CP-GmbH ist ein Rapid Prototyping-Dienstleister und fertigt Prototypen aus Kunststoff und Metall als Einzelstücke und in kleinen Serien. Vom 3D-CAD über additive Fertigungsanlagen bis hin zum Werkzeugbau verfügt die CP-GmbH über alle Elemente einer vollständig geschlossenen Additive Manufacturing-Prozesskette.
Die praktischen Erfahrungen in der CP-GmbH bilden das fachliche Rückgrat für die in diesem Buch aufbereitete Thematik.
Zum Sommersemester 2000 wurde Andreas Gebhardt als Professor für „Hochleistungsverfahren der Fertigungstechnik und Additive Manufacturing“ an die Fachhochschule Aachen berufen. Dort leitet er im Rahmen des „GoetheLab für Additive Manufacturing“ eine Forschergruppe zum Lasersintern von Metallen (SLM Verfahren), Polymerdrucken, 3D-Drucken (Pulver-Binder-Verfahren), Extrusionsverfahren (FDM) und zum Einsatz unterschiedlicher Fabber. Zum GoetheLab gehört auch der weltweit erste Technologiebus, ein rollendes Labor in einem Doppeldeckerbus, FabBus genannt.
Seit dem Wintersemester 2000 ist Andreas Gebhardt Gastprofessor am City College der City University New York. Im Herbst 2014, wurde er von der Tshwane University of Technology, TUT, in Pretoria, Südafrika zum „Professor Extraordinaire“ ernannt.
Seit 2004 ist Andreas Gebhardt Herausgeber des RTeJournals (www.rtejournal.de), einer „open-access peer review“ online-Zeitschrift für Rapid Technologie.
| Danksagung |
Der interdisziplinäre Charakter und das anhaltend sehr hohe Entwicklungstempo der additiven Fertigungsverfahren machen es für eine einzelne Person nahezu unmöglich, dieses Gebiet vollständig, richtig und zeitnah darzustellen. Deshalb bin ich dankbar für die vielfältige Hilfe und Unterstützung, die mir zuteil wurde.
Die praxisgerechte Ausrichtung wurde wesentlich durch die enge Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern des CP ‒ Centrum für Prototypenbau GmbH ‒ gewährleistet. Dafür bedanke ich mich bei allen Kollegen, insbesondere aber bei Besima Sümer, Christoph Schwarz und Michael Wolf für intensive Diskussionen und die praktische Umsetzung konzeptioneller Ansätze.
Das Team des „GoetheLab for Additive Manufacturing“ der Fachhochschule Aachen hat die Entstehung des Buches aktiv begleitet und mich konzeptionell und in zahleichen Details unterstützt. Beteiligt waren vor allem: Julia Kessler, Laura Thurn, Prasanna Rajaratnam, Stefan Thümmler, Dawid Ziebura, Jan Steffen Hötter und Miranda Fateri.
Für zahlreiche Fachgespräche, Diskussionen und Detailbeiträge bedanke ich mich bei allen, die direkt oder indirekt zum Gelingen des Buches beigetragen haben, vor allem bei den Mitgliedern des VDI Fachausschusses 105 „Rapid Manufacturing“ und dem DVS Fachausschuss 13 „Generative Fertigungsverfahren ‒ Rapidtechnologien“.
Aus den vorangegangenen Auflagen sind, gegebenenfalls in Auszügen, zahlreiche Informationen übernommen worden, die seinerzeit von folgenden Autoren beigesteuert wurden: Konrad Wissenbach, Andres Gasser und Eckhard Hoffmann, Aachen; Sabine Sändig, Jena.: Wolfgang Steinchen, Kassel; Bernd Streich, Kaiserslautern; Frank Petzold, Bremen; Stefan Nöken, Christian Wagner, Aachen.
Jens Hoffmann, Dresden, hat größere Beiträge zum STL-Format erarbeitet. Edgar Hansjosten, Karlsruhe, hat Abschnitt 9.1 verfasst. Klaus Licher danke ich für die Unterstützung beim Abschnitt 4.3.2.11 „Cabrioverdeck“.
Vielen Dank auch an Alexander Schwarz, der bei der Erarbeitung der Tabellen im Anhang unterstützt und viele Aspekte der Formatierung übernommen hat.
Herzlichen Dank für die gute Zusammenarbeit an den Carl Hanser Verlag und Frau Monika Stüve.
| 1 | Einordnung und Begriffsbestimmung |