Vorwort	6
	Danksagung	8
	Die Autoren	10
	Inhalt	14
	1 Einleitung	18
	1.1 Zielsetzung für das Buch	19
	1.2 Einordnung der additiven Fertigungsverfahren	21
	1.3 Marktsituation	23
	1.4 Anwendungsgebiete	25
	1.5 Potenziale der additiven Fertigung	32
	1.5.1 Komplexe Geometrien	34
	1.5.2 Leichtbau	35
	1.5.3 Funktionsintegration	36
	1.5.4 Ressourcenschonung	38
	1.5.5 Losgrößen	39
	1.5.6 Materialvielfalt	40
	1.5.7 Individualisierung und Personalisierung	41
	1.6 Schlussfolgerung	44
	1.7 Historie der Produktgestaltung	45
	1.8 Herausforderungen für Konstrukteure	48
	1.8.1 Leichtbau & Ressourceneffizienz	49
	1.8.2 Funktionsintegration	50
	1.8.3 Reduktion des Montageaufwandes	51
	1.8.4 Leistungssteigerung	51
	1.9 Anwendungsbeispiele	52
	1.9.1 Luft- und Raumfahrt	53
	1.9.1.1 Airbus – Armlehne	54
	1.9.1.2 Premium AEROTEC – Vent Bend	55
	1.9.1.3 General Electric – Einspritzdüse	56
	1.9.2 Automotiv	57
	1.9.2.1 BMW i8 – Verdeckhalterung	57
	1.9.2.2 Ford – Ansaugstutzen	57
	1.9.2.3 APWORKS – Light Rider	58
	1.9.3 Werkzeugbau	59
	1.10 Ausblick Produktgestaltung	60
	2 Additive Fertigung	62
	2.1 Historie der Additiven Fertigung	65
	2.2 Übersicht der Additiven Fertigungsverfahren	69
	2.2.1 Polymerisation	70
	2.2.1.1 Stereolithographie	72
	2.2.1.2 Polymerdruckverfahren und Thermojet-Drucken (Polymer Jetting)	72
	2.2.1.3 HP Multi Jet Fusion	74
	2.2.2 Lasersintern und Laserschmelzen	75
	2.2.2.1 Lasersintern/Selektives Lasersintern (LS – SLS)	75
	2.2.2.2 Laserschmelzen/Selektives Laserschmelzen (SLM)	78
	2.2.2.3 Elektronenstrahl-Schmelzen	79
	2.2.3 Layer Laminated Manufacturing	80
	2.2.3.1 Laminated Object Manufacturing	80
	2.2.3.2 Selective Deposition Lamination (SDL)	82
	2.2.3.3 LLM Maschinen für Metallteile	83
	2.2.3.4 Bauteile aus Metalllamellen – Laminated Metal Prototyping	83
	2.2.4 3D-Drucken	83
	2.2.4.1 Metall- und Formsand-Printer – ExOne	86
	2.2.5 Extrusion/Fused Layer Manufacturing	87
	2.2.5.1 Fused Deposition Modeling (FDM)	88
	2.3 Materialvielfalt	90
	2.3.1 Werkstoffe für die Stereolithographie	91
	2.3.2 Werkstoffe für das Polyjetverfahren	91
	2.3.3 Werkstoffe für das Pulver-Binderverfahren	92
	2.3.4 Werkstoffe für das Lasersintern	92
	2.3.5 Werkstoffe für das FLM-Verfahren	93
	2.4 Gestaltungsgrundlagen	94
	2.4.1 Normung und Standardisierung	95
	2.4.2 Prozesseinfluss auf die Konstruktion	97
	3 Laser Powder Bed Fusion	102
	3.1 Prozessgrundlagen	102
	3.1.1 Prozessablauf	105
	3.1.2 Prozessparameter	106
	3.1.3 Herausforderungen und Prozessgrenzen	113
	3.1.4 Post-Processing	117
	3.1.5 Prozessgrenzen	118
	3.2 Materialien	125
	3.2.1 Pulverwerkstoffe	125
	3.2.1.1 Stähle	125
	3.2.1.2 Aluminium	126
	3.2.1.3 Titan	127
	3.2.1.4 Nickelbasislegierungen	128
	3.2.2 Pulverherstellung	128
	3.2.3 Werkstoffqualifizierung	130
	3.2.4 Werkstoffprüfung	131
	3.2.5 Werkstoffkennwerte	133
	3.2.6 Werkstoffkosten	134
	3.3 Anlagenüberblick	136
	3.3.1 Universalanlagen	139
	3.3.2 Kleine Anlagen	141
	3.3.3 Große Anlagen	144
	3.3.4 Low-Cost-Anlagen	147
	3.3.5 Integrierte Fertigungssysteme	148
	4 Bauteilgestaltung für den L-PBF-Prozess	154
	4.1 Grundlegende Konstruktionshinweise	154
	4.1.1 Systematische Unterschiede in Konstruktion	156
	4.1.2 Modelltypen und Datenformat	158
	4.1.2.1 STL-Datenformat	160
	4.1.2.2 AMF-Datenformat	165
	4.2 Oberflächenstrukturen	167
	4.2.1 Oberflächen	167
	4.2.2 Standardoberfläche	169
	4.2.3 Erzeugungsmethoden	171
	4.2.3.1 Konstruktion mittels Vorlage (Einheitszelle)	171
	4.2.3.2 Konstruktion mittels Visual Basic for Application (VBA)	175
	4.2.4 Anwendungsbeispiele	178
	4.3 Gitterstrukturen	180
	4.3.1 Einteilung von Gitterstrukturen	183
	4.3.2 Randbedingungen	185
	4.3.3 Vorgehensweisen und Anwendungsbeispiele	187
	4.3.3.1 Anwendungsbeispiele	187
	4.3.3.2 Systematik für den Einsatz von Gitterstrukturen	192
	4.3.4 Zusammenfassung	214
	4.4 Topologieoptimierung	215
	4.4.1 Randbedingungen	216
	4.4.2 Auslegung	217
	4.4.3 Vorgehensweise und Anwendungsbeispiele	217
	4.4.4 Topologieoptimierung mit Startgeometrie	219
	4.4.5 Topologieoptimierung mittels „Generative Design“	222
	4.5 Funktionsintegration	224
	4.5.1 Anwendungsbeispiele Kühlung	225
	Auslegung von Kühlkanälen	228
	4.5.1.2 Konstruktion einer Flächenkühlung	231
	4.5.1.3 Konstruktion einer Parallelkühlung	233
	4.5.2 Bewegliche Baugruppen	235
	4.5.3 Anwendungsbeispiele bewegliche Baugruppen	236
	4.5.4 Monolithische Bauweisen	238
	4.6 Stützstrukturen und Orientierung im Bauraum	241
	4.6.1 Einteilung	241
	4.6.2 Randbedingungen	245
	4.6.3 Auslegung	246
	4.6.4 Vorgehensweisen und Anwendungsbeispiele	249
	5 Nachbearbeitung	256
	5.1 Wärmebehandlung	258
	5.2 Grobbearbeitung	259
	5.2.1 Trennung der Bauteile von der Plattform	259
	5.2.2 Entfernung von Supportstrukturen	260
	5.2.3 Spanende Nachbearbeitung	262
	5.3 Feinbearbeitung	264
	5.3.1 Nachbearbeitung von Supportoberflächen	265
	5.3.2 Strahlen	267
	5.3.3 Gleitschleifen	268
	5.3.4 Polieren	270
	6 Schlussfolgerung und Ausblick	272
	6.1 Schlussfolgerung	272
	6.2 Ausblick	273
	Index	280