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TU Berlin

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Lehre

Die TUB bietet im Rahmen der Lehre diverse Vorlesungen im Themenfeld Additive Manufacturing (AM) für Studierende im Bachelor- und Masterstudium an. Diesbezüglich sind im Folgenden alle Lehrveranstaltungen der Mitglieder des Forschungs- und Lehrnetzwerks am.tu-berlin zusammengefasst und einleitend vorgestellt:

Übersicht der Lehrveranstaltungen

Titel der Lehrveranstaltung
Verantwortliches Fachgebiet
Integrative Produktentwicklung
Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik
CAD im Automobil und Maschinenbau
Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik
Introduction to Additive Manufacturing (3D Printing)
Keramische Werkstoffe
Herstellung, Verarbeitung, Anwendung und Technologie der Keramik
Keramische Werkstoffe
Prozesstechnik für Werkstoffwissenschaften
Keramische Werkstoffe
Untersuchungsverfahren
Keramische Werkstoffe
Werkstoffe und additive Fertigungsverfahren in der Automobilproduktion
Metallische Werkstoffe
Herstellung, Verarbeitung, Anwendung und Technologie der Metalle
Metallische Werkstoffe
Zellulare Materialien
Struktur und Eigenschaften von Materialien
Technologie der metallischen Leichtbauwerkstoffe (I+II)
Struktur und Eigenschaften von Materialien
Tomographie und Radiographie
Struktur und Eigenschaften von Materialien
3D Biodruck
Angewandte Biochemie
t.b.d.
t.b.d.

Integrative Produktentwicklung

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich
Das Ziel des Moduls ist die Vermittlung eines umfassenden Verständnisses des industriellen Produktentstehungsprozesses. Die Studierenden erlangen grundlegende Kenntnisse zur Planung und Entstehung mechanischer und mechatronischer Produkte - von der ersten Konzeptidee über die Konstruktion und Entwicklung bis zum Markteintritt. Eine Vorlesung befasst sich ausschließlich mit den Themen der produktionsgerechten Produktgestaltung und dem Additive Manufacturing. Im Rahmen der Übung werden relevante Teilprozesse auf die Entwicklung eines mechatronischen Systems angewandt. Beim Aufbau eines funktionsfähigen Roboters wird dessen Chassis mit Hilfe der Studierenden mittels 3D-Druck gefertigt.

CAD im Automobil und Maschinenbau

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich

Der Besuch der Vorlesung befähigt zum grundlegenden Verständnis der computergestützten Konstruktionsmethoden im Automobilbau. Studierende dieses Fachs erlangen Kenntnisse im Bereich der Fahrzeug- und Maschinengestaltung und Visualisierung. Darüber hinaus werden den Studierenden die besonderen Aspekte der Versuchs- und Serienfertigung (CAD/CAM) sowie des Produktdatenmanagements (PDM) im Automobil- und Maschinenbau vermittelt. Die Teilnehmer dieses Moduls sind in der Lage, anforderungsspezifische CAD-Methoden mit der Software CATIA V5 in der Praxis anzuwenden. Das Additive Manufacturing wird in der Serie derzeit primär zum Rapid Prototyping im Rahmen der Fahrzeugentwicklung genutzt. Diesbezüglich ist eine Vorlesung der Vorstellung sämtlicher AM-Verfahren gewidmet.

Introduction to Additive Manufacturing (3D Printing)

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Keramische Werkstoffe 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Aleksander Gurlo

Das englischsprachige Modul besteht aus einer Vorlesung und einem Praktikum. Die Vorlesung gibt eine allgemeine Einführung in das Additive Manufacturing (AM) und liefert einen Überblick über die Normen, Geschichte und Grundprinzipien verschiedener AM Verfahren sowie die speziellen Werkstoffanforderungen und –Entwicklungen. Im ersten Teil des Praktikums erarbeiten die Studierenden den kompletten Prozessweg für AM Verfahren, vom Erstellen von 3D Datensätzen mittels CAD Software über die Additive Fertigung bis zur Nachbearbeitung von gefertigten Bauteilen. Im zweiten Teil werden AM Feedstocks (DLP/SLA Resine und Pasten) und von Studierenden aus Rohmaterialien hergestellt und anschließend im AM Verfahren (DLP/SLA, Robocasting) verarbeitet.

Herstellung, Verarbeitung, Anwendung und Technologie der Keramik

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Keramische Werkstoffe 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Aleksander Gurlo

Das Modul vermittelt die Grundkenntnisse über die Werkstoffklasse Keramik und befähigt zum grundlegenden Verständnis der Struktur, Herstellung, Eigenschaften, Technologie  und Anwendungsgebiete nichtmetallischer anorganischer Werkstoffe. Es werden auch praktische und methodische Fähigkeiten vermittelt, die ermöglichen, den Einsatz von Werkstoffen planen und begleiten zu können. Dadurch werden die Studierenden die methodischen Kenntnisse der Technologien keramischer Werkstoffe beherrschen, um einen AM-Prozess zielgerichtet einsetzen zu können.

Prozesstechnik für Werkstoffwissenschaften

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Keramische Werkstoffe
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Aleksander Gurlo

Das Modul vermittelt die Grundkenntnisse über die Prozesstechniken verschiedener Werkstoffe, d.h. ein methodisches und exemplarisches Verständnis über die Prozesskette von der Herstellung zu einem Gefüge, zu Eigenschaften bis hin zu Anwendungen. Es werden fachspezifische Kenntnisse über entsprechende wissenschaftliche Grundlagen wie die Rheologie, das Schmelzen, den Wärmeübergang, die Wärmebehandlung vermittelt. Auf diese Kenntnisse können die Studierenden in der Vorbereitung eines AM-Prozesses zurückgreifen können.

Untersuchungsverfahren

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Keramische Werkstoffe 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Aleksander Gurlo

Das Modul vermittelt die Grundkenntnisse über den Einsatz moderner Charakterisierungsverfahren in der Materialforschung, u.a. (i) Röntgen-, Synchrotron- und Neutronenverfahren, (ii) Mikroskopie: LM, REM, TEM, EDX, EBSD, (iii) Spektroskopie: IR, Raman, NMR, XPS, ESR, ESCA, UV/VIS, (iv) Instrumentelle Analytik: Thermische Untersuchungsverfahren und thermophysikalische Eigenschaften, Messverfahren der thermischen Analyse, Grundlagen der zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen, Oberflächenanalyse (XPS, AES, SIMS, ATR, Drift), chemische Analytik (ICP, AAS, GD-OES, Trägergas-Heißextraktion, Verbrennungstechnik, RFA). Für Materialforscher bildet die Kenntnis dieser Verfahren die Basis um AM Prozesse wissenschaftlich zu untersuchen.

Werkstoffe und additive Fertigungsverfahren in der Automobilproduktion

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Metallische Werkstoffe 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Walter Reimers
  • Dozent: Dr.-Ing. Maik Broda

Es werden derzeitige und zukünftige Werkstoffe sowie Fertigungsverfahren in der Automobilindustrie behandelt. Weiterhin werden die Anforderungen an unterschiedliche Fahrzeugkomponenten aufgezeigt und Rückschlüsse für die Werkstoffauswahl gezogen. Neben klassischen Fertigungsverfahren werden insbesondere zukünftige Technologien, wie die Additive Fertigung/3D Druck erläutert. Der spezifische Einsatz innerhalb des Entwicklungsprozesses und in der zukünftigen Fahrzeugfertigung wird aufgezeigt. Alle Punkte werden den Studierenden mit Praxisbeispielen verdeutlicht.

Herstellung, Verarbeitung, Anwendung und Technologie der Metalle

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Metallische Werkstoffe 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Walter Reimers

Das Modul vermittelt die Grundkenntnisse über die Werkstoffklasse Metalle und befähigt zum grundlegenden Verständnis der Struktur, Herstellung, Eigenschaften, Technologie und Anwendungsgebiete metallischer Werkstoffe. Es werden auch praktische und methodische Fähigkeiten vermittelt, die ermöglichen, den Einsatz von Werkstoffen planen und begleiten zu können. Dadurch werden die Studierenden die methodischen Kenntnisse der Technologien metallischer Werkstoffe beherrschen, um einen AM-Prozess zielgerichtet einsetzen zu können.

Zellulare Materialien

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Struktur und Eigenschaften von Materialien 
  • Modulverantwortlicher: Dr. Francisco García-Moreno

Zellulare Metallstrukturen sind Leichtbaumaterialien mit außergewöhnlichen Eigenschaften. In diesem Modul werden zellulare Metalle, Keramiken sowie Polymere behandelt. Dabei werden verschiedene Aspekte von der Herstellung und Charakterisierung über deren besonderen Eigenschaften bis zur Anwendungen u.a. in AM Bauteilen erörtert. Eine Unterteilung der Materialklassen wird vorgeschlagen sowie viele Beispiele behandelt. Speziell wird auf zerstörungsfreie Prüfverfahren sowie auf weitere, spezielle Untersuchungsmethoden eingegangen.

Technologie der metallischen Leichtbauwerkstoffe (I+II)

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Struktur und Eigenschaften von Materialien 
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. John Banhart

Leichtbauwerkstoffe auf Basis von Aluminium, Magnesium und Titan werden von der Herstellung über ihre Verarbeitung bis zu den Anwendungen behandelt. Zu jedem Thema der Vorlesung wird eine allgemeine Einführung gegeben, so dass keine vertieften Vorkenntnisse nötig sind. Ziel ist die Vermittlung eines breiten Überblicks über Leichtbauwerkstoffe mit einer werkstoffwissenschaftlichen Fundierung. Auf diese Kenntnisse können die Studierenden in der Vorbereitung eines AM-Prozesses zurückgreifen können. Die Vorlesung ist der erste Bestandteil des Moduls "Prozesstechnik metallischer Werkstoffe III" und wird mit der Vorlesung im SoSe komplettiert.

Tomographie und Radiographie

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Struktur und Eigenschaften von Materialien
  • Modulverantwortlicher: Dr. Ingo Manke

 Durchführung von Experimenten an der Röntgen-Tomographie-Anlage der AG Prof. John Banhart. Untersuchung mehrerer Proben mit Fragestellungen aus der Werkstoffforschung (z.B: Batterie-Entladung, Porenverteilungen in Metallschäumen). Rekonstruktion und anschließende Visualisierung der 3D-Daten mit spezieller Software. Auswertung des Datenmaterials, u.a. Separation von unterschiedlichen Materialien, Analyse von Porenverteilungen, Erzeugung von 3D-Filmen zur Darstellung der Ergebnisse. Einführung in weitergehende spezielle tomographische Verfahren mit Synchrotronstrahlung und Neutronen, und Messungen an den Messanlagen des Helmholtz-Zentrums Berlin.

3D Biodruck

Ansprechpartner

  • Fachgebiet Angewandte Biochemie
  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Jens Kurreck

Das Praktikum gibt eine Einführung in den aktuellen Stand des 3D Biodrucks. Die Studierenden erlernen die Grundlagen des Computer-Designs von 3D Werkstücken und bekommen einen Überblick über Materialien, die im Biodruck verwendet werden. Die Vor- und Nachteile verschiedener Verfahren für den Biodruck werden erläutert. In praktischen Versuchen wird mit Extrusions- und Stereolithographiedruckern gearbeitet.

Zusatzinformationen / Extras

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