BWP505: Additive Fertigung (mit Praktikum)

Wahlpflichtmodule

BWP505: Additive Fertigung (mit Praktikum)

Kurzporträt BWP505: Additive Fertigung (mit Praktikum)
Worum geht es? In diesem Modul lernen Studierende die Grundlagen der additiven Fertigung und des 3D-Drucks kennen. Behandelt werden kunststoff- und metallbasierte Verfahren, geeignete Werkstoffe, Maschinenkonzepte und typische Anwendungen aus Industrie und Forschung. In Übungen und Praktikumsversuchen werden einfache CAD-Modelle für additive Prozesse vorbereitet sowie Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und technische Grenzen bewertet.
Wofür braucht man es? Additive Fertigung wird genutzt, um Prototypen, Werkzeuge und zunehmend auch Serienbauteile flexibel herzustellen. Das Modul hilft dabei, Bauteile fertigungsgerecht zu gestalten und additive Verfahren sinnvoll in Produktentwicklungsprozesse einzubinden.
Wieso ist es interessant? 3D-Druck eröffnet neue Gestaltungsfreiheiten, ersetzt aber nicht automatisch jedes klassische Fertigungsverfahren. Das Modul zeigt, wann additive Fertigung wirklich Vorteile bietet und welche Einschränkungen beachtet werden müssen.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Julia Kessler

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Julia Kessler

Verwendbarkeit
  • Bachelor Elektrotechnik
  • Bachelor Maschinenbau
  • Bachelor Mechatronik und Robotik
Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Wahlpflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

jährlich

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Additive Manufacturing

Empfohlene Voraussetzungen
  • BB003: Grundlagen CAD und Werkstoffe: einfache CAD-Bauteilmodelle, technische Darstellung, Werkstoffklassen und grundlegende Fertigungszusammenhänge.
  • BMB301: Werkstoffkunde: Werkstoffklassen, Werkstoffkennwerte und Zusammenhang zwischen Werkstoff, Gefüge und Bauteileigenschaften.
  • BMB302: Fertigungsverfahren: grundlegende Herstellverfahren, Prozessketten und fertigungsgerechte Gestaltung technischer Produkte.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden verfügen über ein fundiertes Verständnis der grundlegenden Begriffe, Definitionen und Prozesskategorien der Additiven Fertigung. Sie können Verfahren einordnen, geeignete Werkstoffe auswählen und Anwendungsszenarien bewerten. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Potenziale und Grenzen der Technologie eigenständig einzuschätzen und geeignete Fertigungsstrategien abzuleiten.

WOMIT

Die Studierenden erarbeiten praxisorientierte Anwendungsbeispiele, diskutieren technische Zusammenhänge, insbesondere das Zusammenspiel von Werkstoff, Prozessführung und Anlagentechnik und wenden Gestaltungsrichtlinien aktiv an. Durch ausgewählte Übungen und Praktikumsversuche vertiefen sie die vermittelten Inhalte, bereiten einfache CAD-Modelle für die Additive Fertigung vor und reflektieren die Ergebnisse im Rahmen betreuter Aufgaben. Ergänzend unterstützen Lernkontrollfragen und kurze Literaturimpulse den selbstständigen Wissensaufbau.

WOZU

Die Studierenden können das erworbene Wissen gezielt in weiterführenden Modulen sowie in praxisnahen Projekten anwenden. Sie sind in der Lage, konstruktive Entscheidungen unter Berücksichtigung additiver Fertigungsmöglichkeiten fundiert zu treffen und Bauteile hinsichtlich Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und technischer Anforderungen zu bewerten. Darüber hinaus ermöglicht ihnen das Verständnis grundlegender Prozess- und Werkstoffzusammenhänge, Potenziale und Grenzen additiver Technologien im ingenieurwissenschaftlichen Kontext einzuordnen und geeignete Fertigungsstrategien auszuwählen. Dadurch sind sie befähigt, additive Fertigung als ergänzende Technologie im Produktentwicklungsprozess sinnvoll zu integrieren und innovative Lösungsansätze zu identifizieren.

Inhalte
  • Grundlagen, Prinzipien und Rahmenbedingungen der Additiven Fertigung
  • Kunststoffbasierte additive Fertigungsverfahren
  • Metallbasierte additive Fertigungsverfahren
  • Maschinen- und Anlagentechnik: Vom Selbstbaugerät bis zur Industrieanlage
  • Praxisnahe Anwendungsbeispiele aus Industrie und Forschung
  • Produktgestaltung für die Additive Fertigung
  • Gestaltungsrichtlinien, Prozessrestriktionen und Designfreiheit
  • Trends, Marktentwicklungen und zukünftige Perspektiven
  • Wege zur Serienfertigung: Qualifizierung, Wirtschaftlichkeit, Prozessketten
  • (Optional: Exkursion zur Einordnung der Technologien)
Prüfungsvorleistung

aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Klausur (90 Minuten) + Studienarbeit (15-20 Seiten)

Literatur
  • Gibson, I.; Rosen, D. W.; Stucker, B.: Additive Manufacturing Technologies. 2nd edition, Springer, 2015.
  • Gebhardt, A.; Kessler, J.; Schwarz, A.; Thurn, L.: Additive Manufacturing und 3D-Drucken für Prototyping - Tooling - Produktion. Hanser, 2025.
  • Gebhardt, A.; Kessler, J.; Schwarz, A.: Produktgestaltung für die Additive Fertigung. Hanser, 2019.
  • Fischer, P.: Additive Manufacturing: Grundlagen, Technologien und Anwendungen. Springer, 2020.
  • Diegel, O.; Kowen, J.; Wohlers, T.: Wohlers Report 2024. ASTM International, 2024.