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antriebstechnik 3/2020

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antriebstechnik 3/2020

FORSCHUNG UND

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 02 Versuchsaufbau und Ergebnisse der experimentellen Modalanalyse des topologieoptimierten LLM-Lagerbockes mit freier Lagerung 03 Mechanik-Frequenzgang: Vergleich zwischen nicht optimiertem (blau) und topologieoptimierten LLM-Lagerbock (orange) sind die eingebauten Lagerböcke sowie die jeweils am Prüfstand aufgezeichneten Mechanik-Frequenzgänge abgebildet. Der Mechanik-Frequenzgang beschreibt das Übertragungsverhalten der mechanischen Komponenten der Vorschubachse. Die Verläufe in Bild 03 weisen keine wesentlichen Unterschiede auf. Die Eigenfrequenz bei Verwendung des LLM-Lagerbockes liegt mit 57,3 Hz lediglich 3,6 Hz unter den übrigen beiden, die nahezu identisch verlaufen. Das dynamische Verhalten wird demnach durch die reduzierte Steifigkeit beim LLM-Lagerbock nicht signifikant negativ beeinflusst, was dessen prinzipielle Eignung für den industriellen Einsatz bestätigt. FAZIT Der hybride LLM-Herstellprozess bietet großes Potential für die „innere Optimierung“ von Bauteilen durch die Herstellbarkeit innerer Hohlräume. Außerdem sind die Kosten und die Herstelldauer deutlich geringer als bei rein additiven Verfahren wie dem SLM-Verfahren. Der bislang niedrige 42 antriebstechnik 2021/03 www.antriebstechnik.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG Automatisierungsgrad und die Unsicherheiten bezüglich der Prozessparameter (Dicke der Klebeschicht, Druck, Aushärtedauer, etc.) sind noch als Herausforderungen von LLM zu nennen, die es durch weiterführende, systematische Untersuchungen zu verbessern gilt. Den nachteiligen Auswirkungen auf die Steifigkeit der Komponenten könnte durch alternative Fügeverfahren wie dem Diffusionsschweißen begegnet werden. Die grundsätzliche Eignung der TopGen II Methodik zur Herstellung topologieoptimierter Bauteile konnte anhand des Beispiels Lagerbock gezeigt werden. Die Masse konnte signifikant reduziert werden (36 % gegenüber Vollmaterial), während die reduzierte Steifigkeit das Systemverhalten nur geringfügig beeinträchtigt. Im Falle eines bewegten Bauteils kann die Reduktion der Masse direkt zur Steigerung der erzielbaren Dynamik genutzt werden. Die deutlich erhöhte Dämpfung der LLM-Bauteile gegenüber Vollmaterial kann durch gezielten Einsatz zur Verbesserung des Schwingungsverhalten von Maschinen genutzt werden. Fotos: ISW der Universität Stuttgart www.isw.uni-stuttgart.de DIE AUTOREN Nico Helfesrieder, M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungs einrichtungen (ISW) an der Universität Stuttgart Dr.-Ing. Armin Lechler, Stellvertretender Leiter des Institutes für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungs einrichtungen (ISW) an der Universität Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Institutes für Steuerungs technik der Werkzeugmaschinen und Fertigungs ­ ein richtungen (ISW) an der Universität Stuttgart IMPRESSUM erscheint 2021 im 60. Jahrgang, ISSN 0722-8546 REDAKTION Redakteure: Miles Meier (mm), Tel.: 06131/992-208, E-Mail: m.meier@vfmz.de (verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV) Ivo Greuloch (Vol.) (ig), Tel.: 06131/992-353, E-Mail: i.greuloch@vfmz.de Vanessa Weingärtner (Vol.) (wv), Tel.: 06131/992-352, E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de Redaktionsassistenz: Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347, E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de, (Redaktionsadresse siehe Verlag) GESTALTUNG Anette Fröder, Sonja Daniel, Conny Grothe SALES Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Anzeigendisposition: Heike Rauschkolb, Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 57: gültig ab 1. Oktober 2020 LESERSERVICE vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266 Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit (Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de). Preise und Lieferbedingungen: Einzelheftpreis: € 15,50 (zzgl. Versandkosten) Jahresabonnement Inland: € 153,- (inkl. Versandkosten) Jahresabonnement Ausland: € 168,- (inkl. Versandkosten) Abonnements verlängern sich automatisch um ein weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. VERLAG Vereinigte Fachverlage GmbH Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz Postfach 100465, 55135 Mainz Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100 E-Mail: info@vfmz.de www.vereinigte-fachverlage.de Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz Umsatzsteuer-ID: DE149063659 Ein Unternehmen der Cahensly Medien Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401 Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke Head of Sales: Carmen Nawrath Tel.: 06131/992-245, E-Mail: c.nawrath@vfmz.de (verantwortlich für den Anzeigenteil) Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148, E-Mail: s.granzin@vfmz.de DRUCK UND VERARBEITUNG Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf DATENSPEICHERUNG Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de). Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. 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