M366 – Oberfl.- und Beschicht.-technik
Rapid-Technologien

Modul
Oberfl.- und Beschicht.-technik
Rapid-Technologien
Surface and Coating Technology
Rapid Technologies
Modulnummer
M366 [MP 16]
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
2 Semester
Turnus
2 Semester, Start Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Gunther Göbel
gunther.goebel(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

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

Prof. Dr.-Ing. Thomas Himmer
thomas.himmer(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Rapid Technologien"
Lehrsprache(n)

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

Deutsch
in "Rapid Technologien"
ECTS-Credits

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

150 Stunden
60 Stunden in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
90 Stunden in "Rapid Technologien"
Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum)
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Rapid Technologien"
Selbststudienzeit

75.00 Stunden
30.00 Stunden in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"
45.00 Stunden in "Rapid Technologien"
Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 80% | nicht kompensierbar
in "Oberfl.- und Beschicht.-technik"

Alternative Prüfungsleistung - Test
Prüfungsdauer: 60 min | Wichtung: 20% | nicht kompensierbar
in "Rapid Technologien"
Lehrform
Oberfl.- und Beschicht.-technik:
  • Vorlesung
Rapid Technologien:
  • Vorlesung
  • Praktikum
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
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
Qualifikationsziele
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.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

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

Kenntnisse in den Wissensgebieten: Urformen, Lasermaterialbearbeitung, Werkstofftechnik, CAD-CAM
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
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
Aktuelle Lehrressourcen

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

⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Hinweise

Alle Prüfungsleistungen des Moduls müssen mit mindestens „ausreichend“ (4,0) bestanden werden.
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/7398162443
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