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Effiziente Oberflächenmodellierung für die additive Fertigung von Prototypen für akustische Metamaterialien

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Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

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Zusammenfassung

Während herkömmliche Ansätze zur Minderung von Störgeräuschen oft mit einer Erhöhung der Masse einhergehen, realisieren akustische Metamaterialien (AMM) eine hohe Geräuschabsorption bei gleichzeitig guten Leichtbaueigenschaften. Die Erzeugung der Gitterstruktur des AMMs mit konventionellen Konstruktionsmethoden ist jedoch mit großem Aufwand verbunden. In dieser Arbeit wurde ein AMM mittels Oberflächenmodellierung konstruiert und mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt.

Bei der Konstruktion wird die Matlab-Toolbox „Solid Geometry Library Toolbox“ verwendet, wobei die Objekterzeugung auf Befehlen der Programmiersprache SG Coding basiert und die Körper vollständig durch die Menge ihrer ebenen Oberflächen beschrieben werden. Dadurch wird der Konstruktionsaufwand deutlich reduziert. Zudem lassen sich die Modelle direkt in STL-Dateien konvertieren und bei der additiven Fertigung verwenden.

Um die feinen Gitterstrukturen mit hoher Genauigkeit herzustellen, wird das Stereolithografie-Verfahren verwendet. Durch die Kombination der Objektmodellierung mittels der Solid Geometry Library Toolbox und Stereolithografie konnte der Aufwand für die Konzeption und das Prototyping von AMM stark reduziert werden.

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Authors and Affiliations

  1. Lehrstuhl für Produktentwicklung und Leichtbau, TU München, Garching, Deutschland

    Duo Xu, Anand Vazhapilli Sureshbabu & Markus Zimmermann

  2. TU München, Oberschleißheim, Deutschland

    Diana Grill

  3. Lehrstuhl für Mikrotechnik und Medizingerätetechnik, TU München, Garching, Deutschland

    Yilun Sun & Tim C. Lüth

  4. Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme, TU München, Garching, Deutschland

    Martin Eser

Authors
  1. Duo Xu
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  2. Diana Grill
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  3. Yilun Sun
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  4. Anand Vazhapilli Sureshbabu
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  5. Martin Eser
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  6. Tim C. Lüth
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  7. Markus Zimmermann
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Corresponding author

Correspondence to Duo Xu .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Institut für Produktentwicklung und Gerätebau, Leibniz Universität Hannover, Garbsen, Germany

    Roland Lachmayer

  2. Institut für Produktentwicklung und Gerätebau, Leibniz Universität Hannover, Garbsen, Germany

    Katharina Rettschlag

  3. Laser Zentrum Hannover e.V., Hannover, Germany

    Stefan Kaierle

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Xu, D. et al. (2021). Effiziente Oberflächenmodellierung für die additive Fertigung von Prototypen für akustische Metamaterialien. In: Lachmayer, R., Rettschlag, K., Kaierle, S. (eds) Konstruktion für die Additive Fertigung 2020. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_3

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_3

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