Additive Fertigung thermo-rheologisch optimierter Extrusionswerkzeuge
Online Vortrag in unserer Vortragsreihe "Neues aus der AM-Szene" mit Arno Elspaß von der Uni Duisburg Essen über "Additive Fertigung thermo-rheologisch optimierter Extrusionswerkzeuge". Die Auslegung von Extrusionswerkzeugen unterliegt häufig fertigungstechnischen Restriktionen der sogenannten konventionellen Fertigungsverfahren. Durch die Anwendung additiver Fertigungsverfahren ergeben sich neue Möglichkeiten zur strömungsoptimierten Konstruktion und somit Potentiale zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Verfahren. In diesem Vortrag werden Ergebnisse aus der Anwendungsnahen Forschung zur additiven Fertigung von thermo-rheologischen Extrusionswerkzeugen vorgetragen.
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Online Vortrag in unserer Vortragsreihe "Neues aus der AM-Szene" mit Arno Elspaß von der Uni Duisburg Essen über "Additive Fertigung thermo-rheologisch optimierter Extrusionswerkzeuge". Die Auslegung von Extrusionswerkzeugen unterliegt häufig fertigungstechnischen Restriktionen der sogenannten konventionellen Fertigungsverfahren. Durch die Anwendung additiver Fertigungsverfahren ergeben sich neue Möglichkeiten zur strömungsoptimierten Konstruktion und somit Potentiale zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Verfahren. In diesem Vortrag werden Ergebnisse aus der Anwendungsnahen Forschung zur additiven Fertigung von thermo-rheologischen Extrusionswerkzeugen vorgetragen.
Uni Duisburg Essen
Bei der Gestaltung von Extrusionswerkzeugen für Kunststoffschmelzen wird seit Jahren auf bewährte Verfahren und Geometrien, wie beispielsweise Wendelverteiler für die Blasfolienextrusion, zurückgegriffen. Die Auslegung der Geometrien und somit auch deren Performance ist vor allem bei komplexen Anforderungen auch von fertigungstechnischen Restriktionen abhängig. Neben dem Temperaturhaushalt stellen wandnahe Strömungen, die unmittelbar nach Eintritt in die Werkzeuge auftreten, eine besondere Herausforderung dar, da sie das Verweilzeitspektrum der Schmelze maßgeblich beeinflussen.
Mit den heutigen Möglichkeiten der additiven Fertigungstechnik ergeben sich Potentiale zur thermorheologischen Optimierung der schmelzeführenden Kanäle und somit der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Extrusionsprozessen. Die Erweiterung der geometrischen Freiheitsgrade gegenüber konventioneller Fertigungsverfahren erlaubt die Konstruktion von Strukturen und Kanalverläufen, welche das Strömungsverhalten positiv beeinflussen und damit die Werkzeugperformance steigern können. Zentrale Herausforderungen der additiven Fertigung sind die erreichbare Oberflächenqualität sowie die realisierbaren Überhangwinkel, welche einen maßgeblichen Einfluss auf die Strömungseigenschaften besitzen. Durch Prozessoptimierungen und die Etablierung geeigneter Postprozesse sollen diese Herausforderungen jedoch überwunden werden.
Über Dr.-Ing. Arno Elspaß
2018 – aktuell Wissenschaftlicher Mitarbeiter - Lehrstuhl für Fertigungstechnik, Universität Duisburg-Essen:
- 2024 Dissertation: „Neuartige Ansätze zur Defekterkennung und Prozessanalyse durch Laser-Speckle-Photometrie und High-Speed-Videographie im PBF-LB/M-Verfahren“
- Entwicklung von Prozessmonitoring-Systemen zur in-situ Detektion prozesstypischer Defekte
- Korrelation von Defektarten und -ausprägungen mit resultierenden mechanischen Eigenschaften
- Entwicklung von Post-Prozess Methoden
- Beratung von Industriepartnern
2011 – 2018 Bachelor- und Master-Abschluss in Maschinenbau - Universität Duisburg-Essen, Duisburg: Schwerpunkte Product Engineering
