M366 – Surface and Coating Technology
Rapid Technologies

Module
Surface and Coating Technology
Rapid Technologies
Oberfl.- und Beschicht.-technik
Rapid-Technologien
Module number
M366 [MP 16]
Version: 1
Faculty
Mechanical Engineering
Level
Bachelor/Diploma
Duration
2 Semester
Semester
2 semesters, start summer semester
Module supervisor

Prof. Dr.-Ing. Gunther Göbel
gunther.goebel(at)htw-dresden.de
Lecturer(s)

Prof. Dr.-Ing. Gunther Göbel
gunther.goebel(at)htw-dresden.de
Lecturer in: "Oberfl.- und Beschicht.-technik"

Prof. Dr.-Ing. Thomas Himmer
thomas.himmer(at)htw-dresden.de
Lecturer in: "Rapid Technologien"
Course language(s)

German
in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"

German
in "Rapid Technologien"
ECTS credits

5.00 credits
2.00 credits in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
3.00 credits in "Rapid Technologien"
Workload

150 hours
60 hours in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
90 hours in "Rapid Technologien"
Courses

5.00 SCH (4.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Internship)
2.00 SCH (2.00 SCH Lecture) in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
3.00 SCH (2.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Internship) in "Rapid Technologien"
Self-study time

75.00 hours
30.00 hours in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
45.00 hours in "Rapid Technologien"
Pre-examination(s)
None
Examination(s)

Written examination
Examination time: 90 min | Weighting: 80% | not to be compensated
in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"

Alternative examination - Test
Examination time: 60 min | Weighting: 20% | not to be compensated
in "Rapid Technologien"
Form of teaching
Oberfl.- und Beschicht.-technik:
  • Vorlesung
Rapid Technologien:
  • Vorlesung
  • Praktikum
Media type
No information
Instruction content/structure
Oberfl.- und Beschicht.-technik:
  • Metallkundliche Grundlagen der Oberflächenveredlungs- und Beschichtungstechnik
  • Wärmebehandlungs- und Beschichtungsverfahren (Zielstellungen, Verfahrensprinzip, Effekte, technisch-wirtschaftlich sinnvolle Anwendungen)
  • Komplex Wärmebehandlung: Glühverfahren, Härten und Anlassen (Vergüten), Bainitisieren, Randschichthärten, thermochemische und thermomechanische Randschichtverfahren
  • Anwendung der Wärmebehandlungsverfahren schwerpunktmäßig für Bauteile des Maschinenbaus
  • Komplex Beschichtungstechnik: Beschichten aus dem gas- oder dampfförmigen, flüssigen, körnigen oder pulverförmigen und ionisierten Zustand (PVD-Verfahren, CVD-Verfahren, Schmelztauchen, kathodisches Tauchlackieren, elektrostatisches Sprühlackieren, elektrostatisches Pulverbeschichten, thermisches Spritzen und Phosphatieren)
  • Anwendung der Beschichtungsverfahren schwerpunktmäßig für Bauteile im Automobilbau, der blechverarbeitenden Industrie und des Maschinenbaus
Rapid Technologien:

Vorlesung

  • Definition, Ziele und Einteilung der generativen Fertigungsverfahren
  • Rapid Prototyping - gebrauchsfähige Produktmodelle
  • Rapid Tooling - einsatzfähige Werkzeuge
  • Rapid Manufacturing - Produktion von Fertigteilen
  • Produktionstechniken der generativen Fertigungsverfahren
  • Industrielle Anwendungen und Beispiele: Maschinenbau, Klima-, Strömungs-, Fahrzeugtechnik , Luft-, Raumfahrttechnik, Medizin, Biologie etc.
  • Wirtschaftliche Aspekte, geometrischer Kompliziertheitsgrad, Material- und Energieeffizienz

Praktikum

  • 3D-Modellierung und Fertigung von realen Produkten und Produktmodellen mittels generativer Fertigungsanlagen in kurzen Zeiten als Teamwork- Projekt
  • Datenvorbereitung mittels Magics
  • Demonstration des Fused Layer Modeling und des Kunststoff-Lasersinterns
  • Nutzung von territorialen Synergien (Lasermaterialbearbeitung Fraunhofer IWS Dresden)
  • Exkursionen zu Dienstleistern
Qualification objectives
Oberfl.- und Beschicht.-technik:
  • Die Studierenden sind in der Lage, das technisch und wirtschaftlich sinnvollste Fertigungsverfahren in Abhängigkeit von den Anforderungen an ein Bauteil oder Werkzeug während des Verarbeitungsprozesses (Verarbeitungseigenschaften) oder unter Betriebsbedingungen (Gebrauchseigenschaften) auszuwählen und die Prozessbedingungen zur Erzielung nachhaltiger Effekte zu bestimmen.
  • Sie kennen die Vor- und Nachteile der einzelnen Verfahren und sind befähigt, diese je nach Anforderungen voneinander abzugrenzen.
  • Durch die Vermittlung der metallurgischen Grundlagen (aufbauend auf den Lehrveranstaltungen der Werkstofftechnik), die Anwendung der ZTA- und ZTU-Schaubilder, die detaillierte Kenntnis der Veränderungen im Gefüge und der Eigenschaften der Werkstoffe bei bestimmten Zeit-Temperatur-Verläufen sind Sie in der Lage, die chemische Zusammensetzung der Werkstoffe für Werkzeuge und Bauteile oder eine effektive Kombination Substrat-Schicht gezielt nach den gewünschten Eigenschaften auszuwählen.
  • Dabei ist der Einfluss auf die Festigkeit und Härte, die Verschleißeigenschaften und das Formänderungsvermögen von Bauteilen ebenso bestimmbar wie auf die Dauerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit oder den Reibungskoeffizienten.
Rapid Technologien:

Die Vorlesung bietet umfassende Erklärungen zur generativen Fertigungstechnik. Die Lehrveranstaltung versetzt die Studierenden in die Lage, die Grundlagen der generativen Technik zu verstehen und den 3D-Druck im Praktikum selbst anzuwenden. Die diversen neuartigen Anwendungsgebiete werden erläutert und mit den Studierenden diskutiert. Darüber hinaus sollen Denkanstöße und Ideen zu neuen Anwendungen zum Beispiel in der Medizintechnik und der Industrie gegeben werden. Der praktische Bezug wird anhand von Exkursionen zu Forschungsinstituten und Dienstleistern vermittelt.
Social and personal skills
No information
Special admission requirements
No information
Recommended prerequisites

Kenntnisse in den Wissensgebieten: Physik, Elektrotechnik, Werkstofftechnik, Fügetechnik

Kenntnisse in den Wissensgebieten: Urformen, Lasermaterialbearbeitung, Werkstofftechnik, CAD-CAM
Continuation options
No information
Literature
Oberfl.- und Beschicht.-technik:
  • Läpple, V.: Wärmebehandlung des Stahls
  • Liedtke, D., u.a.: Wärmebehandlung
  • Müller, K.-P.: Praktische Oberflächentechnik
  • Hofmann, H., u.a.: Verfahren der Oberflächentechnik 
  • Mertz, K. Praxishandbuch für moderne Beschichtungen
  • Weißbach, W. Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung
Rapid Technologien:
  • Gebhardt A., Generative Fertigungsverfahren - Additive Manufacturing und 3D Drucken für Prototyping - Tooling - Produktion, C. Hanser Verlag, 2013
  • Wohlers T., Wohlers Report, Annual Worldwide Progress Report, erscheint jährlich neu
  • VDI-Richtlinie: VDI 3404 Generative Fertigungsverfahren - Rapid-Technologien (Rapid Prototyping) - Grundlagen, Begriffe, Qualitätskenngrößen, Liefervereinbarungen
  • Jannis Breuninger: Generative Fertigung mit Kunststoffen – Konzeption und Konstruktion für Selektives Lasersintern, ISBN: 978-3-642-24324-0, Springer Verlag
Current teaching resources

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar

⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Notes

Alle Prüfungsleistungen des Moduls müssen mit mindestens „ausreichend“ (4,0) bestanden werden.
Link to course/learning resources in OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/7398162443
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