Exemplarischer Entwurf eines Konsumgüterproduktes mit 3D-Druck

Master's Thesis , 2018 , 98 Pages , Grade: 1,3

Engineering - Computer Engineering

Die vorliegende Masterarbeit behandelt die Thematik des 3D-Drucks. Es werden allgemeine Themengebiete des 3D-Drucks beschrieben und wirtschaftliche Folgen der Technologie analysiert. Der letzte Abschnitt beinhaltet den beispielhaften Entwurf eines Konsumgüterprodukts und dessen Evaluation.

Der Trend der Individualisierung von Produkten führt weg von der traditionellen Massenproduktion hin zu abnehmenden Losgrößen sowie steigender Variantenvielfalt. Dies erfordert neue Produktionsprozesse und Fertigungsmethoden von Unternehmen. Kunden verlangen innovative, individuelle und qualitativ hochwertige Produkte zu niedrigen Preisen. Folglich stehen Unternehmen vor dem Problem verkürzter Produktlebenszyklen sowie kürzerer Amortisationsdauern von Maschinen und Werkzeugen. 3D-Druck-Technologie bietet in Form einer neuen industriellen Revolution die Möglichkeit, kundenindividuelle Produkte in geringen Stückzahlen kosteneffizient zu fertigen, da hierfür keine speziellen Werkzeuge benötigt werden und aufgrund des schichtweisen Auftragens von Material nahezu jede komplexe geometrische Struktur erstellt werden kann.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 2 Technische Grundlagen des 3D-Drucks
  • 2.1 Begriffsabgrenzungen
    • 2.1.1 Subtraktives, additives und formatives Fertigungsverfahren
    • 2.1.2 Bezeichnungen der Technologie des 3D-Drucks
  • 2.2 Entwicklung des 3D-Drucks
  • 2.3 Prozess und Technologien des Schichtbauverfahrens
    • 2.3.1 Allgemeines Vorgehen bei 3D-Druck-Verfahren
    • 2.3.2 Bedeutendste 3D-Druckverfahren
    • 2.3.3 Materialien für den 3D-Druck
    • 2.3.4 Qualitätsparameter eines 3D-gedruckten Objekts
  • 2.4 Anwendungsgebiete des 3D-Drucks
    • 2.4.1 Anwendungsebenen
    • 2.4.2 Praxisbeispiele
  • 2.5 Limitationen des 3D-Drucks
    • 2.5.1 Rechtliche Grundlagen
    • 2.5.2 Grenzen der Technologie
• 3 Betriebswirtschaftliche Auswirkungen des 3D-Drucks
  • 3.1 Ökonomische Auswirkungen
    • 3.1.1 Flexibilitäts- und Effizienzkriterium
    • 3.1.2 Mass Customization
    • 3.1.3 Auswirkungen auf Innovationen
    • 3.1.4 Suppy-Chain-Auswirkungen
    • 3.1.5 Zusammenhang zwischen Komplexität und Kosten
    • 3.1.6 Strategische Neuausrichtung
  • 3.2 Ökologische Auswirkungen
    • 3.2.1 Positive ökologische Effekte
    • 3.2.2 Negative ökologische Effekte
• 4 Konstruktion und Evaluation mittels 3D-Druck hergestellter Schraubenschlüssel
  • 4.1 Modellentwurf mit Blender
    • 4.1.1 Benutzeroberfläche Blender
    • 4.1.2 Konstruktion eines Schraubenschlüssels
  • 4.2 Druckvorgang mit FlashForge Finder
    • 4.2.1 Druckeinstellungen
    • 4.2.2 Druckvorgang
  • 4.3 Prozessanalyse
  • 4.4 Evaluation des gedruckten Objekts
    • 4.4.1 Funktionsanalyse
    • 4.4.2 Kostenanalyse
• Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Masterarbeit untersucht die technischen, betriebswirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen des 3D-Drucks, insbesondere im Kontext der Herstellung von Konsumgütern. Die Arbeit analysiert die Entwicklung, Prozesstechnologie und Anwendungsgebiete des 3D-Drucks und beleuchtet die potenziellen Auswirkungen auf die Supply Chain, Innovationen und die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Die Arbeit untersucht auch die ökologischen Auswirkungen des 3D-Drucks und befasst sich mit den Herausforderungen und Chancen dieser Technologie im Kontext des nachhaltigen Konsums.

• Technische Grundlagen des 3D-Drucks
• Betriebswirtschaftliche Auswirkungen des 3D-Drucks
• Ökologische Aspekte des 3D-Drucks
• Konstruktion und Evaluation eines 3D-gedruckten Objekts
• Potenzial und Limitationen des 3D-Drucks

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung: Dieses Kapitel stellt den Kontext und die Relevanz der Arbeit im Hinblick auf die Entwicklung des 3D-Drucks und seine potenziellen Auswirkungen auf die Industrie dar. Es definiert den Forschungsgegenstand und stellt die Forschungsfragen der Arbeit vor.
• Kapitel 2: Technische Grundlagen des 3D-Drucks: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über die technischen Grundlagen des 3D-Drucks. Es erläutert die verschiedenen Verfahren und Technologien, die Materialien, die verwendet werden, sowie die Qualitätsparameter, die bei der 3D-Druckproduktion relevant sind.
• Kapitel 3: Betriebswirtschaftliche Auswirkungen des 3D-Drucks: Dieses Kapitel untersucht die wirtschaftlichen Auswirkungen des 3D-Drucks auf Unternehmen und die gesamte Wertschöpfungskette. Es analysiert die Effizienz- und Flexibilitätsvorteile des 3D-Drucks, die Auswirkungen auf die Supply Chain und die Möglichkeiten der Mass Customization.
• Kapitel 4: Konstruktion und Evaluation mittels 3D-Druck hergestellter Schraubenschlüssel: Dieses Kapitel dokumentiert den praktischen Einsatz des 3D-Drucks bei der Herstellung eines Schraubenschlüssels. Es beschreibt den Designprozess, die Druckeinstellungen, die Prozessanalyse und die Evaluation des gedruckten Objekts in Bezug auf Funktionalität und Kosten.

Schlüsselwörter

3D-Druck, additive Fertigung, Schichtbauverfahren, Mass Customization, Supply Chain, Innovationen, ökologische Auswirkungen, Kostenanalyse, Funktionsanalyse, Blender, FlashForge Finder, Schraubenschlüssel.

• College: University of the Federal Armed Forces München
• Grade: 1,3
• Author: Stefan Lerch (Author)
• Publication Year: 2018
• Pages: 98
• Catalog Number: V443729
• ISBN (eBook): 9783668822610
• ISBN (Book): 9783668822627
• Language: German
• Tags: exemplarischer, entwurf, konsumgüterproduktes