Herstellung von keramischen Verbundwerkstoffen mittels Rapid Prototyping (SLS)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Werkstoffkunde, Note: 1,0, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Institut für Werkstoffwissenschaften), Sprache: Deutsch, Abstract: "Wem es gelingt, mit einem besseren Produkt weit vor der Konkurrenz am Markt zu sein, sichert sich einen klaren Wettbewerbsvorteil." Diese Aussage unterstreicht die besondere Bedeutung des Faktors Zeit im Zieldreieck von schneller Produktentwicklung, kosten¬günstiger Herstellung und hoher Qualität. Die Forderung nach kürzeren Entwicklungs¬zyklen, um eine schnellere Marktpräsenz zu ermöglichen, übt auf die Konstruktions- und Prototypen¬abteilungen der Unternehmen einen starken Zeitdruck aus. Zusätzlich müssen durch sinkende Produkt¬lebenszeiten die Kosten der Entwicklungsphase reduziert werden, damit ein Erzeugnis früher gewinnbringend für ein Unternehmen wird.
Ein entscheidender Zeit- und Kostenfaktor für das Erreichen der Marktreife eines Produktes ist die Erstellung von Prototypen. Diese dienen als Design-, Funktions- und Fertigungsstudien und werden schon früh in die Planungsphase einbezogen. Die hohen Kosten resultieren aus dem erheblichen manuellen Aufwand, der bei der Erzeugung von Prototypen nötig ist. Dank neuer, automatisierter Fertigungsverfahren lässt sich der Zeit- und Kostenaufwand aber wesentlich reduzieren. Diese generativen Fertigungsverfahren, die unter dem Sammelbegriff "Rapid Prototyping" zusammengefasst werden, erlauben die Herstellung von Werkstücken ohne Umwege aus CAD-Daten. Dabei wird ein Körper schichtweise aus Material aufgebaut - ein entgegengesetzter Weg zum Zerspanen. Mittler¬weile kann der Anwender aus ca. 20 verschiedenen kommerziellen Verfahren wählen. Eines davon ist das selektive Lasersintern - 1986 an der University of Texas in Austin entwickelt, bei dem ein schichtweise aufgetragenes Pulver mit Hilfe eines Lasers lokal erhitzt und gesintert wird. Im Vergleich zu allen anderen Rapid Prototyping-Verfahren besitzt das selektive Laser¬sintern den Vorteil des großen Umfangs an verarbeitbaren Werkstoffen, denn prinzipiell ist jedes pulverförmige, schmelzbare Material verwendbar.