Tài liệu Lecture b_additive manufacturing

VGU – Vietnamese Engineering Team 2016 Additive Manufacturing Wednesday, November 3nd 2016 Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger © IWF TU Berlin Seite 1 Introduction Dipl.-Ing. Bernd Muschard u Research Engineer u Collaborative Research Centre 1026: Sustainable Manufacturing - Shaping Global Value Creation u Technische Universität Berlin u Field of Research u Sustainable value creation u Additive manufacturing u MakerSpaces u Learnstruments u Lecturer u TU Berlin – Factory Management – Assembly Technology u Vietnamese German University (VGU) – Additive Manufacturing u Berlin School of Economics and Law (HWR) – Factory Management u Türk-Alman Üniversitesi (TAU) Istanbul Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger – Additive Manufacturing Seite 2 Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 3 Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Source: 3dpta.org Seite 4 The Inventor of 3D Printing u u u u u Chuck Hull (Charles W. Hull; born May 12, 1939) Co-founder, executive vice president and chief technology officer of 3D Systems. Inventor of the solid imaging process known as stereolithography (3D Printing), the first commercial rapid prototyping technology, and the STL file format. More than 60 U.S. patents as well as other patents around the world in the fields of ion optics and rapid prototyping. Inducted into the National Inventors Hall of Fame in 2014. (1986) Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 5 Rapid Prototyping / Additive Manufacturing The term rapid prototyping (RP) refers to a class of technologies that can automatically construct physical models from Computer-Aided Design (CAD) data. RP is used in a wide variety of industries, from shoe to car manufacturers. This technique allows for fast realizations of ideas into functioning prototypes, shortening the design time, leading towards successful final products. The main advantage of the system are that: • Almost any shape can be produced • Fast and inexpensive method of prototyping design ideas • Multiple design iterations • Physical validation of design • Reduced product development time • Time and money savings vary from 50 – 90 % compared to conventional systems. • Rapid prototyping techniques are often referred to solid free-form fabrication, computer automated manufacturing or layered manufacturing. • The computer model is sliced into thin layers and the part is fabricated by adding layers on to of each other. Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 6 Adoption Timeline Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger GE = General Electric Source: Deloitte Systems Seite 7 Market Size and Forecast u The global additive manufacturing market, reached sales of u $3.0 billion in 2013, on annualized growth of 35 % over sales of $2.3 billion in 2012. u Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger AM industry growth over the last 25 years has been 25.4 % and 29 % in the last three years. Source: Wohlers Associates 2013, JP Morgan Seite 8 Forecasts Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 9 Sectors of Application Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Source: Deloitte Systems Seite 10 Potentials of Structure and Design Bionic Structures Light-Weight Structures Individual Design Functional Driven Design Complex Geometries Tailored Structures Self-Healing Structures Micro Structures Energy-Saving Structures Ergonomic Structures Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 11 Light-Weight Structures Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Source: [ILT-14] Seite 12 Micro Structures Source: [ILT-14] Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 13 Complex Geometries Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 14 Complex Geometries Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 15 Bionic Structures Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 16 Individual Design Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Fraunhofer ILT Seite 17 Where to classify additive manufacturing? Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Source: nanosteelco.com Seite 18 Electron Beam Melting by ARCAM Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger https://www.youtube.com/watch?v=M_qSnjKN7f8 Source: [ARC-14] Seite 19 Source: [DMRC-14] Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Seite 20