Modulbeschreibung

Die Studierenden

• kennen Verfahren und Ansätze aus dem Advanced Manufacturing als Fundament moderner Fertigungslinien und Produktentwicklung.

• können die Anwendung der additiven Fertigung, Laserbearbeitung und Miniaturisierung in der Praxis verstehen.

• können sich in entsprechende Verfahren einarbeiten und deren Limitation abschätzen.

• können ausgewählte Fertigungsverfahren und Produktionstechnologien in der Praxis anwenden.

Das Modul findet im Frühlingssemester statt.

Einzelne Unterrichtseinheiten mit Praxisteil können einen Standortwechsel (SG, BU, Extern) beinhalten.

Während der Unterrichtszeit findet eine Zwischenprüfung zum Thema Advanced Manufacturing (Dauer 45 Minuten) statt. Ebenfalls wird Praktikumsbericht zum Thema Miniaturisierung und einen Vortrag zum Thema Laserbearbeitung bewertet.

Während der Unterrichtszeit findet eine Zwischenprüfung zum Thema Advanced Manufacturing (Gewicht 30%) statt. Ebenfalls wird Praktikumsbericht zum Thema Miniaturisierung (Gewicht 35%) und einen Vortrag zum Thema Laserbearbeitung (Gewicht 35%) bewertet.

 Die Studierenden

• können die grundlegenden Prinzipien und Technologien der additiven Fertigung erklären.
• können die Fertigungsverfahren für spezifische Anwendungen bewerten und auswählen im Hinblick auf Qualität, Materialeigenschaften und Wirtschaftlichkeit.
• kennen wichtige Additive Herstellverfahren für Metall, Keramik und Kunststoff.
• kennen die materialspezifischen Vorgänge beim Materialaufbau für die jeweiligen Verfahren in Metall, Keramik oder Kunststoff.
• kennen die besonderen Eigenschaften von Lasern und Laserlicht und wissen, wie diese in der Laserbearbeitung nutzbringend eingesetzt werden können.
• kennen die Wechselwirkung zwischen Laserstrahlung und Materialeigenschaften.
• können den Nutzen und die Limitationen der Laserbearbeitung von Metallen, Kunststoffen und Gläsern bewerten.
• kennen die grundlegenden Vorschriften des Laserschutzes und wissen diese anzuwenden.
• kennen die grundlegenden Prinzipien und Technologien der Miniaturisierung.
• können Herstellverfahren von miniaturisierten Systemen bewerten und in deren Auslegung einfliessen lassen.
• können Prozessabläufe von Mikrokomponenten verstehen.

• Einführung in das Thema und die Verfahren der additiven Fertigung

• Werkstoffe, Materialeigenschaften und deren Charakterisierung bei additiv hergestellten Bauteilen

• Konstruktionsprinzipien, Prozesskette und Nachbearbeitung bei additiver Fertigung

• Wirtschaftlichkeit bestimmter Anwendungen und Vergleich mit konventionellen Fertigungsverfahren

• Laserstrahlung und Lasermoden, Fokussierung von Laserstrahlung

• Technische Realisierung wichtiger in der Materialbearbeitung eingesetzter Lasersysteme

• Wechselwirkung von Laserstrahlung und Materie

• Vorschriften des Laserschutzes 

• Anwendungen und Limitationen von Laserstrahlung bei Bauteilen aus Metall, Kunststoff und Glas

• Studentische Vorträge inkl. Fragen und Feedback zu ausgewählten, zu Beginn definierten Themen der Laserbearbeitung

• Konzepte der Mikrotechnik und Miniaturisierung in der Produktentwicklung

• Beschichtungs- und Strukturierungsprozesse 

• Funktionsprinzip und Realisierung eines mikromechanischen Bauteils

• Methoden zur Analyse und Verifizierung von Komponenten

Vorlesung; Selbststudium; Übungen; Inverted Classroom; Exkursionen; Praxisveranstaltung, Fallstudien, studentische Vorträge, Gastreferat

Eigene Skripte und Übungsunterlagen 
Empfehlung: 

• Gebhardt, A. et al.. "Additive Fertigungsverfahren", Hanser Verlag (2025).
• C. Klahn, M. Meboldt: „Entwicklung und Konstruktion für die additive Fertigung“, 1. Auflage, VBM Verlag (2018)
• Jens Bliedtner et al., Lasermaterialbearbeitung, Hanser Verlag (2013)
• Helmut Hügel, Thomas Graf: Laser in der Fertigung, Springer Vieweg (2014)
• Sabine Globisch: Lehrbuch Mikrotechnologie (2011), ISBN 978-3-446-42974-1

Teile der Unterlagen liegen in Englischer Sprache vor

Einzelne Termine finden im Labor in Buchs statt oder bei einer externen Firma (Exkursion)