Band 15
Auslegung des Druckprozesses beim Binder Jetting zur Herstellung von Verzahnungen mit hoher Zahnfußtragfähigkeit DE
Aus der Reihe
Ergebnisse aus der Produktionstechnik
-
- Deutsch ausgewählt
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inkl. gesetzl. MwSt.,
Beschreibung
Produktdetails
Einband
Taschenbuch
Erscheinungsdatum
02.09.2025
Verlag
ApprimusSeitenzahl
160
Maße (L/B/H)
21/14.8/1.1 cm
Gewicht
244 g
Auflage
1
Sprache
Deutsch
ISBN
978-3-9855529-9-3
Pulvermetallurgisch hergestellte Zahnräder weisen aufgrund der endkonturnahen Fertigung ein hohes Potenzial zur Steigerung der Kosten- und Ressourceneffizienz auf. Die Herstellung pulvermetallurgischer Zahnräder durch Matrizenpressen ist aufgrund der speziellen Anlagentechnik erst bei grossen Losgrössen bzw. in der Serienfertigung wirtschaftlich. Das Binder Jetting von Zahnrädern bietet bei ähnlicher Prozesskette die Möglichkeit, die Vorteile pulvermetallurgisch hergestellter Zahnräder in der Kleinserien- und Prototypenfertigung abzubilden. Mit dem additiven Fertigungsverfahren soll die Fertigung von Zahnrädern, welche sämtliche Anforderungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Qualität und Bauteilfestigkeit erfüllen, in Kleinserie prozesssicher und reproduzierbar ermöglicht werden.
In dieser Arbeit wurde der Druckprozess beim Binder Jetting zur Fertigung von Zahnrädern mit hoher Zahnfusstragfähigkeit ausgelegt. Die Bewertung und Verifizierung erfolgte zum einen anhand der rissfreien Fertigung und Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften, sowie zum anderen durch die resultierende Zahnfusstragfähigkeit. Erstmalig wurden Parameter des Binder Jetting Druckprozesses für die Zahnradfertigung in Kleinserie unter der Berücksichtigung resultierender mechanischer Eigenschaften abgeleitet. Die wissenschaftliche Auslegung der dem Druckprozess folgenden thermischen Prozesse war nicht Teil dieser Arbeit. Die generierten Ergebnisse wurden durch den Vergleich der Zahnfusstragfähigkeit von schmelzmetallurgisch, subtraktiv gefertigten Zahnrädern gleichen Werkstoffes und selber Geometrie eingeordnet. Die Zahnräder wurden hinsichtlich der Zahnfusstragfähigkeit im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich untersucht und eine Wöhlerlinie wurde ermittelt. Die für den Binder Jetting Prozess auf der verwendeten Maschine DM P2500 der Firma DIGITAL METAL AB zur Verarbeitung zertifizierten nichtrostenden Edelstähle 316L (X2CrNiMo17 12 2) und 17-4PH (X5CrN CuNb16-4) wurden berücksichtigt. Zudem wurde analysiert, inwieweit die Zahnfusstragfähigkeit von Binder Jetting Zahnrädern durch die Nutzung von Werkstoffproben ressourceneffizient abgeschätzt werden kann.
Die Kenntnis der Wechselwirkungen der einzelnen Binder Jetting Prozessparameter im Pulver- und Binderauftrag sowie deren Auswirkungen auf die Eigenschaften des Grünteils und die nachgelagerten thermischen Prozesse erlaubt nun eine gezielte Auslegung des Druckprozesses zur Fertigung von Zahnrädern mit möglichst hoher Zahnfusstragfähigkeit.
In dieser Arbeit wurde der Druckprozess beim Binder Jetting zur Fertigung von Zahnrädern mit hoher Zahnfusstragfähigkeit ausgelegt. Die Bewertung und Verifizierung erfolgte zum einen anhand der rissfreien Fertigung und Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften, sowie zum anderen durch die resultierende Zahnfusstragfähigkeit. Erstmalig wurden Parameter des Binder Jetting Druckprozesses für die Zahnradfertigung in Kleinserie unter der Berücksichtigung resultierender mechanischer Eigenschaften abgeleitet. Die wissenschaftliche Auslegung der dem Druckprozess folgenden thermischen Prozesse war nicht Teil dieser Arbeit. Die generierten Ergebnisse wurden durch den Vergleich der Zahnfusstragfähigkeit von schmelzmetallurgisch, subtraktiv gefertigten Zahnrädern gleichen Werkstoffes und selber Geometrie eingeordnet. Die Zahnräder wurden hinsichtlich der Zahnfusstragfähigkeit im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich untersucht und eine Wöhlerlinie wurde ermittelt. Die für den Binder Jetting Prozess auf der verwendeten Maschine DM P2500 der Firma DIGITAL METAL AB zur Verarbeitung zertifizierten nichtrostenden Edelstähle 316L (X2CrNiMo17 12 2) und 17-4PH (X5CrN CuNb16-4) wurden berücksichtigt. Zudem wurde analysiert, inwieweit die Zahnfusstragfähigkeit von Binder Jetting Zahnrädern durch die Nutzung von Werkstoffproben ressourceneffizient abgeschätzt werden kann.
Die Kenntnis der Wechselwirkungen der einzelnen Binder Jetting Prozessparameter im Pulver- und Binderauftrag sowie deren Auswirkungen auf die Eigenschaften des Grünteils und die nachgelagerten thermischen Prozesse erlaubt nun eine gezielte Auslegung des Druckprozesses zur Fertigung von Zahnrädern mit möglichst hoher Zahnfusstragfähigkeit.
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