Entwicklung eines effizienten, auf Stereolithographie basierenden additiven Fertigungsprozesses zur Herstellung hochgefüllter Grünkörper

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines effizienten, auf Stereolithographie basierenden additiven Fertigungsprozesses zur Herstellung hochgefüllter Grünkörper. Zusätzlich sollte ein praktischer Nachweis der Anwendbarkeit im Labormaßstab erbracht und eine Abschätzung der erreichbaren Effizienz vorgenommen werden. Innerhalb der Arbeit wurde ein Gesamtprozess konzipiert, der parallelisierbar und skalierbar ist und somit ein hohes Effizienzpotenzial besitzt. Auf dieser Basis wurden die zugrundeliegenden Teilprozesse Materialauftrag und Glättung untersucht, entsprechende Aufbauten entwickelt und optimiert sowie die notwendige Prozessentwicklung betrieben. Im Anschluss wurden die Teilprozesse zu einem Gesamtprozess im Labormaßstab verkettet und analysiert. Es konnte nachgewiesen werden, dass mittels des Verfahrens Musterbauteile herstellbar sind und potenziell Aufbauraten erreicht werden können, die über denen liegen, die von aktuell verfügbaren kommerziellen Anlagen erreicht werden. This work aimed to develop an efficient SLA-based additive manufacturing process for the production of highly filled green bodies. In addition, the practical proof of applicability on a laboratory scale was to be provided and an estimate of the achievable efficiency was to be made. Within the work, an overall process was designed that can be parallelised and scaled and can, therefore, potentially run highly efficiently. On this basis, the underlying subprocesses of material application and smoothing were investigated, corresponding setups were developed and optimised and the necessary process development was carried out. The processes were linked and analysed to form an overall process on a laboratory scale. It was demonstrated that the process can produce sample components and potentially achieve build-up rates higher than those achieved by currently available commercial systems.