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

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

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Abstract

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.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/122019/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Title:Untersuchung der Materialeigenschaften zur bionischen Optimierung von additiv gefertigten Satellitenstrukturen (Masterarbeit)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Dügmeci, VolkanBT-BGFUNSPECIFIED
Hümbert, Simonsimon.huembert (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2018
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:117
Status:Published
Keywords:Additive Fertigung, SLM, LMF, Topologieoptimierung, Satellitenstruktur, Raumfahrt, Aluminium
Institution:Universität Stuttgart
Department:Institut für Flugzeugbau
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Technology
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Research theme (Project):R - Systemtechnologien
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Structures and Design > Design and Manufacture Technologies
Deposited By: Hümbert, Simon
Deposited On:15 Nov 2018 10:25
Last Modified:13 Dec 2018 11:53

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

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