Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik Prof. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler Herzlich Willkommen im Modul Konstruktionslehre III/IV Feinwerktechnik (mit feinwerktechnischer Orientierung) Wahlmöglichkeit für Bachelor-Studiengänge Maschinenwesen und Fahrzeug- und Motorentechnik Prof. Dr.- Ing. B. Gundelsweiler Einführungsvorlesung
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Herzlich Willkommen im Modul Konstruktionslehre III/IV ... · - Entwicklungsablauf (VDI 2221, VDI/VDE 2422) (elektromechanischer Geräte mit Mikrorechnersteuerung) - Methoden des
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Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Herzlich Willkommen im Modul
Konstruktionslehre III/IVFeinwerktechnik
(mit feinwerktechnischer Orientierung)
Wahlmöglichkeitfür Bachelor-Studiengänge
Maschinenwesen und Fahrzeug- und Motorentechnik
Prof. Dr.- Ing. B. Gundelsweiler
Einführungsvorlesung
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Stundentafel Bachelor
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Warum benötigen wir einen Modul Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
• Feinwerktechnik hat andere Dimensionen!• Feinwerktechnik ist stark interdisziplinär (Mechanik,
Elektrotechnik, Elektronik, Optik, ...)!• Feinwerktechnik hat einen starken mechatronischen Charakter!
Warum Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Warum benötigen wir einen Modul Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Festplattenlaufwerk
Quelle: IKFF
Spurabstände kleiner 0,2 …2 m, Spurfolgegenauigkeit kleiner 100 nmKopfflughöhe 10 nm, mittlere Positionierzeit 10 ms,Vergleich Haar 40...80 m, d.h. 20(0)...40(0) Spuren pro Haar
Quelle: pcseek
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Endoskope
Quelle: Storz Tuttlingen
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Aktorik: Miniaturmotor mit integrierter Positionserfassung
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• Feinwerktechnik hat andere Dimensionen!• Feinwerktechnik ist stark interdisziplinär
(Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik, Optik, ...)!• Feinwerktechnik hat einen starken mechatronischen Charakter!• Feinwerktechnik hat sehr heterogene, aber auch vielfältige
Einsatzfelder!
Warum Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Warum benötigen wir einen Modul Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Feinwerktechnische Erzeugnisse mit dominierendem Informationsfluss
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Dampfbackofen
Quelle: Gaggenau Hausgeräte
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• Feinwerktechnik hat andere Dimensionen!• Feinwerktechnik ist stark interdisziplinär (Mechanik,
Elektrotechnik, Elektronik, Optik, ...)!• Feinwerktechnik hat einen starken mechatronischen Charakter!• Feinwerktechnik hat sehr heterogene, aber auch vielfältige
Einsatzfelder !• Feinwerktechnik hat zusätzlich andere Werkstoffe und
Fertigungsverfahren!
Warum Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Warum benötigen wir einen Modul Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Spritzgusszyklus
Quelle: IKFF
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Was erwartet Sie im Modul
Konstruktionslehre Feinwerktechnik?
Konstruktionslehre Feinwerktechnik
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Konstruktionslehre (Feinwerktechnik) III
Mechanische Funktionsgruppen
- Achsen und Wellen - Lager (Gleit-, Wälz- und Sonderlager, aerostatische Lager) - Führungen - Getriebe, Zahnradgetriebe - Koppelgetriebe - Zahnriemengetriebe, andere Zugmittelgetriebe - Schraubengetriebe - Kupplungen
Konstruktionsmethodik - Ideenfindung - Geräteentwicklung - Entwicklungsablauf (VDI 2221, VDI/VDE 2422) (elektromechanischer Geräte mit Mikrorechnersteuerung)- Methoden des Konzipierens, Entwerfens, Ausarbeitens
Inhalte Konstruktionslehre Feinwerktechnik IV
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Tintendruck
Tintenstrahldruck
vorzugsweise im
Drop-on-Demand-Verfahren
thermisches Verfahren mit Heizelement(en)
mechanisches Verfahrenmit Piezotechnik
Quelle: FH Augsburg
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Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
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Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
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Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
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Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Thermisches Verfahren mit elektrischen Heizelementen
(Firma Hewlett-Packard in Inkjet-Druckern,Firma Canon in Bubblejet-Printer)
-hinter jeder Düse des Druckkopfes kleiner Heizwiderstand, erhitzt Tinten-durch schnelle Hitzeentwicklung bildet sich in der Tinte eine Luftblase, die sich schlagartig ausdehnt, -die durch die Blase verdrängte Tinte wird blitzartig aus der Düse geschleudert. -Abkühlen, Luftblase fällt in sich zusammen, -Kontraktion der Luftblase führt zu Unterdruck, saugt neue Tinte in die Düse, nächster Zyklus
Thermischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
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Mechanisches Verfahren mit Piezorohr
(Firma Epson)
- Tintenbehälter durch Piezorohr unter Druck gesetzt, dieses verändert durch Spannung seine Größe- Der Druckkopf wird nicht mit jeder Tintenpatrone gewechselt, da die Herstellungskosten dieser Köpfe wesentlich höher sind. Sie sind wesentlich robuster und langlebiger ausgelegt als die der thermischen Variante.
Piezoelektrischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Mechanisches Verfahren mit Piezorohr
(Firma Epson)
- Tintenbehälter durch Piezorohr unter Druck gesetzt, dieses verändert durch Spannung seine Größe- Der Druckkopf wird nicht mit jeder Tintenpatrone gewechselt, da die Herstellungskosten dieser Köpfe wesentlich höher sind. Sie sind wesentlich robuster und langlebiger ausgelegt als die der thermischen Variante.
Piezoelektrischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
Institut für Konstruktion und Fertigungin der FeinwerktechnikProf. Dr.-Ing. B. Gundelsweiler
Mechanisches Verfahren mit Piezorohr
(Firma Epson)
- Tintenbehälter durch Piezorohr unter Druck gesetzt, dieses verändert durch Spannung seine Größe- Der Druckkopf wird nicht mit jeder Tintenpatrone gewechselt, da die Herstellungskosten dieser Köpfe wesentlich höher sind. Sie sind wesentlich robuster und langlebiger ausgelegt als die der thermischen Variante.
Piezoelektrischer Tintenstrahldruck
Quelle: FH Augsburg
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Zeichenwagen des Plotters HP 7550 A
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Ansichten des Plotters HP 7550 A
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