Schlicht S (2026)
Publication Language: German
Publication Type: Thesis
Publication year: 2026
URI: https://open.fau.de/handle/openfau/40637
Das selektive Laserstrahlschmelzen von Kunststoffen basiert auf dem schichtweisen Aufbau geometrisch komplexer Bauteile aus pulverförmigen, zumeist teilkristallinen Kunststoffen. Den Stand der Technik bildet die quasi-isotherme Prozessführung, welche zur Begrenzung der Kristallisationsrate der verwendeten Werkstoffe unter kontinuierlicher Temperierung des Bauraums erfolgt. Demgegenüber bieten neuartige variotherme Prozessvarianten des Laserstrahlschmelzens von Kunststoffen die Möglichkeit der Verarbeitung unter wesentlich reduzierten Umgebungstemperaturen, welche erstmals eine Zugänglichkeit funktionalisierter Werkstoffsysteme sowie eine Reduktion thermisch induzierter Werkstoffalterung erlauben. Die der variothermen Prozessführung inhärente Kristallisation des Werkstoffs erfordert gegenüber dem Stand der Technik neuartige Methoden der Prozessführung, durch welche kristallisationsinduzierte sowie thermisch induzierte Schwindungsphänomene auf mesoskopischer Ebene kompensiert werden können. Hinsichtlich dieser mesoskopischen Schwindungskompensation konnte im Rahmen dieser Dissertation die kombinierte zeitliche und räumliche Diskretisierung des Laserstrahlschmelzens als wesentlich identifiziert werden, welche die Grundlage der intermediären Kompensation kristallisationsinduzierten Verzugs bildet. Die Ausbildung verzugsarmer Bauteile unterliegt hierbei einer signifikanten Wechselwirkung räumlicher und zeitlicher Aspekte des Diskretisierungsvorgangs, welche einer wechselseitigen Wechselwirkung unterliegen. Die für die Diskretisierung spezifischen mesoskopischen Prozesse stehen in enger Interaktion mit geometrischen und zeitlichen Prozessrandbedingungen, aus welchen die Akkumulation von Wärme und eine implizite Beeinflussung der mesoskopischen Diskretisierung folgen. Die Prozesseinflüsse und wechselseitigen Wechselwirkungen der zeitlichen und räumlichen Diskretisierung werden in einer skalenübergreifenden analytischen Modellierung zusammengeführt, um die Modellierung der prozessabhängigen makro- und mesoskopischen Strukturausbildung zu ermöglichen und die Grundlage für die werkstoffliche Übertragbarkeit variothermer Prozessstrategien auf funktionalisierte polymere und metallische Werkstoffe zu schaffen.
APA:
Schlicht, S. (2026). Fraktale, variotherme Prozessstrategien des Laserstrahlschmelzens von Kunststoffen (Dissertation).
MLA:
Schlicht, Samuel. Fraktale, variotherme Prozessstrategien des Laserstrahlschmelzens von Kunststoffen. Dissertation, 2026.
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