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Untersuchung der Materialeigenschaften zur bionischen Optimierung von additiv gefertigten Satellitenstrukturen (Masterarbeit)

Dügmeci, Volkan und Hümbert, Simon (2018) Untersuchung der Materialeigenschaften zur bionischen Optimierung von additiv gefertigten Satellitenstrukturen (Masterarbeit). DLR-Interner Bericht. DLR-IB-BT-ST-2018-116. Masterarbeit. Universität Stuttgart. 117 S.

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Kurzfassung

Die additiven Fertigungsverfahren haben sich zu einer innovativen Schlüsseltechnologie entwickelt, die eine ressourcenschonende und nachhaltige Fertigung von komplexen Strukturen ermöglicht. Besonders das LMF Fertigungsverfahren für die Verarbeitung von metallischen Werkstoffen bietet ein hohes Potenzial für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt, aufgrund dessen Reifegrads und Vielfalt an verfügbaren Werkstoffen. Um das Einsatzpotenzial zu erhöhen ist es nötig, die Zusammenhänge zwischen den Einflussgrößen des Fertigungsprozesses und deren Auswirkungen auf die Werkstoffeigenschaften zu untersuchen und zu verstehen. Zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten befassen sich mit diesen Auswirkungen, beschränken sich jedoch überwiegend auf eine Einflussgröße. Die Korrelation zwischen einzelnen Einflussgrößen steht selten im Fokus. In dieser Arbeit werden die mechanischen und metallurgischen Eigenschaften LMF gefertigter Strukturen untersucht und anschließend das Einsatzpotenzial an einer Satellitenstrukturkomponente demonstriert. Dazu werden Zugversuche an Rundzugproben durchgeführt und unterschiedliche metallurgische Untersuchungen an weiteren Probekörpern vorgenommen. Im Fokus, zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften anhand von Zugversuchen, stehen die Einflussgrößen wie der Probendurchmesser, Orientierungswinkel zur Substratplatte, die Oberflächenbeschaffenheit und thermischen Randbedingungen sowie die Korrelationen unter den Einflussgrößen. Dazu werden ausgewählte Probekörper durch eine elektrochemische Politur und eine T6 Wärmebehandlung nachbearbeitet. Des Weiteren werden die Mikro- und Makrostruktur des Werkstoffgefüges untersucht um auf mögliche Zusammenhänge der einzelnen Einflussgrößen und deren Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften zu erschließen. Im nächsten Schritt wird eine bionische Optimierung an einem Demonstratorbauteil durchgeführt. Anschließend wird das optimierte Demonstratorbauteil mittels dem LMF Verfahren gefertigt und eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/122019/
Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht, Masterarbeit)
Titel:Untersuchung der Materialeigenschaften zur bionischen Optimierung von additiv gefertigten Satellitenstrukturen (Masterarbeit)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dügmeci, VolkanBT-BGFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hümbert, Simonsimon.huembert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1476-8427NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Seitenanzahl:117
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Additive Fertigung, SLM, LMF, Topologieoptimierung, Satellitenstruktur, Raumfahrt, Aluminium
Institution:Universität Stuttgart
Abteilung:Institut für Flugzeugbau
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Systemtechnologien (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Bauteilgestaltung und Fertigungstechnologien
Hinterlegt von: Hümbert, Simon
Hinterlegt am:15 Nov 2018 10:25
Letzte Änderung:13 Dez 2018 11:53

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Untersuchung der Materialeigenschaften zur bionischen Optimierung von additiv gefertigten Satellitenstrukturen (Masterarbeit). (deposited 15 Nov 2018 10:25) [Gegenwärtig angezeigt]

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