Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung des Potentials von Schichtbauverfahren für die wirtschaftliche werkzeuglose Serienfertigung von Unikat- und Kleinstserienumfängen im Automobilbau. Ausgangspunkt ist das Aufzeigen des Gegensatzes zwischen Wiederholgenauigkeit und Wirtschaftlichkeit konventioneller Fertigungsansätze für kleine Bauteilstückzahlen. Lösungsansatz ist die Analogie der Unikat- und Kleinstserienfertigung mit der Fertigung von Versuchsbauteilen. In diesem Bereich sind neben konventionellen Fertigungsverfahren auch generative Verfahren etabliert, die durch das werkzeuglose Fertigungsprinzip eine hohe Flexibilität bzgl. variabler Bauteilgeometrien aufweisen. Untersuchungsziel der vorliegenden Dissertation ist daher zu zeigen, ob aktuell verfügbare Schichtbauverfahren Serienbauteile für die Unikat- und Kleinstserienfertigung abbilden können. Dabei wird eine werkstoffwissenschaftliche, fertigungstechnische sowie wirtschaftliche Bewertung eines ausgewählten Verfahrens, dem metallverarbeitenden Lasercusing der Fa. Concept Laser GmbH durchgeführt. Ergebnis der Untersuchungen ist, dass der betrachtete Werkstoff Edelstahl 1.4404 im Rahmen der untersuchten Eigenschaften das Potential für serienfähige Bauteile aufweist. Maß- und Funktionsprüfungen von Bauteilen stützen diese Aussage. Eine Kostenartenrechnung zeigt, dass sowohl die Senkung von Stückkosten als auch eine schnellere Bauteilverfügbarkeit möglich sind. Als einschränkender Faktor stellt sich die Reproduzierbarkeit des Lasercusing dar. Diese ist durch den Mangel einer automatischen Prozesskontrolle - und Regelung nur durch einen erfahrenen Bediener zu erreichen. Eine wiederholgenaue Fertigung und somit mögliche Etablierung in der Unikat- und Kleinstserienfertigung ist somit nur durch die Weiterentwicklung der Anlagentechnik zu erzielen.
Ein Vorgehensmodell zum Einsatz von Rapid-Prototyping-Verfahren für die werkzeuglose Fertigung kleiner Bauteilserien im Automobilbau
2007
154 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
schnelle Prototypentwicklung , Kleinserienfertigung , Prototyp , Automobilbau , Reproduzierbarkeit , Wirtschaftlichkeit , Flexibilität , Werkstoffwissenschaft , Fertigungstechnik , Bewertungsmethode , Metallverarbeitung , Laserstrahlbearbeitung , Maßprüfung , Funktionsprüfung , Kostenrechnung , Prozessüberwachung , automatische Überwachung
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