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For more information, please go to the DMRC Download section:
https://dmrc.uni-paderborn.de/content/downloads/
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Lattice structure tensile specimen manufactured with laser melting (LM) process out of the material H13. Show image information
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Quality control during a Laser Sinter (LS) build job by a researcher of the DMRC Show image information
Fused Deposition Modeling (FDM) process during the manufacture of an Ultem 9085 part Show image information
Additive manufactured reaction wheel bracket for telecomunication satellites Show image information
Employees of the DMRC working with the "freeformer" from Arburg Show image information
Powder particles are used as raw material for laser-based additive manufacturing Show image information

For more information, please go to the DMRC Download section: https://dmrc.uni-paderborn.de/content/downloads/

Lattice structure tensile specimen manufactured with laser melting (LM) process out of the material H13.

Quality control during a Laser Sinter (LS) build job by a researcher of the DMRC

Fused Deposition Modeling (FDM) process during the manufacture of an Ultem 9085 part

Additive manufactured reaction wheel bracket for telecomunication satellites

Employees of the DMRC working with the "freeformer" from Arburg

Powder particles are used as raw material for laser-based additive manufacturing

Research

Due to its interdisciplinary structure and the large number of involved chairs and professors the Direct Manufacturing Research Center (DMRC) handles projects in many research and application fields. These are mainly focused on, but not limited to:

  • material science and development
  • process development
  • mechanical behavior
  • design technology
  • costs
  • strategic investigations

Based on the funding source, the handled projects are divided into internal and external projects. To get more information about and a list of all currently running projects please check one of the boxes below. Also all finished projects and our publications are listed.

Publications


Open list in Research Information System

2021

Generating Physically Sound Training Data for Image Recognition of Additively Manufactured Parts

T. Nickchen, S. Heindorf, G. Engels, in: Proceedings of the IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision, 2021, pp. 1994-2002


2020


Reduction of systematic measurement deviation in acoustic absorption measurement systems

L. Claes, E. Baumhögger, T. Rüther, .J. Gierse, T. Tröster, B. Henning, in: Fortschritte der Akustik - DAGA 2020, 2020, pp. 1077-1080


Parameter- und Prozessoptimierung für den additiven Fertigungsprozess im Pulverbett am Beispiel der Legierung Ti6Al4V

D. Ahlers, Shaker, 2020

Die additive Fertigung mittels Laser Powderbed Fusion Verfahren (L-PBF) von Metallen wird zunehmend genutzt, um Funktionsbauteile endkonturnah zu fertigen. Die in der vor-liegenden Arbeit untersuchte Parameter- und Prozessoptimierung liefert einen Beitrag zur wirtschaftlichen Nutzung des L-PBF und zeigt, dass höhere Aufbauraten bei der ganzheit-lichen Betrachtung des Prozesses realisierbar sind. Die Parameter- und Prozessoptimierung erfordert eine Untersuchung des Einflusses der Fertigungs- und Nachbearbeitungsparameter auf das erzeugte Volumen sowie auf die Mikrostruktur und die resultierenden Materialeigenschaften. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer optimierten Prozessführung mit abschließender Bewer-tung der Wirtschaftlichkeit. Mit dem entwickelten Gesamtprozess wird eine um den Faktor 1,6 höhere Aufbaurate erzielt. Des Weiteren wird die Methodik zur Erarbeitung des opti-mierten Prozessfensters beschrieben, sodass die Herangehensweise auf weitere Werk-stoffe angewendet werden kann. Die mechanischen Eigenschaften werden für den stati-schen und dynamischen Lastfall untersucht und mit der Mikrostruktur korreliert. Abschlie-ßend wird die Prozessoptimierung zur Fertigung eines Demonstrators eingesetzt und wirtschaftlich validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass durch das hier angewendete Vorge-hen eine Prozesszeitreduktion von 22,5% und eine Kostenreduktion von 11% realisiert werden kann.


    2019

    Priorisierung von Anforderungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme

    I. Gräßler, H. Thiele, C. Oleff, P. Scholle, V. Schulze, in: International Conference on Engineering Design (ICED19), 2019, pp. 1265-1274

    In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die Bewertung des Risikos von Anforderungsänderungen in der Entwicklung mechatronischer Systeme ermöglicht. Ausgehend von einer Anforderungsliste werden die Wechselwirkungen in einer Requirements Structure Matrix (RSM) teilautomatisch erfasst. Parallel werden Anforderungen in Bezug auf ihren Ursprung („Einflussbereich“) kategorisiert und darauf aufbauend priorisiert. Diese Priorisierung basiert auf dem Veränderungsrisiko und wird durch die drei Kriterien „Dynamik“, „Unsicherheit der Wissensbasis“ und „Relevanz für den Entwicklungsprozess“ charakterisiert. Das Vorgehen wird anhand strukturierter Interviews mit Projektleitern und Entwicklern und der Fallstudie eines Pedelecs als mechatronischem System validiert. Durch die Anwendung der Methode können disziplinübergreifende Abhängigkeiten von Anforderungen zur Reduktion von Iterationen in der Entwicklung mechatronischer Systeme – wie dem Pedelec – berücksichtigt werden.


      Risikoorientierte Analyse und Handhabung von Anforderungsänderungen

      I. Gräßler, C. Oleff, in: Design for X - Beiträge zum 30. DfX-Symposium , 2019, pp. 49-60

      Requirement changes are a major cause for project failure. A systematic approach to manage those changes from the very beginning should be an in-tegral part of each development project. Although this is accepted in both sci-ence and industry, there is no adequate approach to tackle the issue, especially in the context of interdisciplinary systems. In this paper, a secondary analysis is done to identify all information that is necessary to manage those changes efficiently. The demanded information is pictured in a reference model and then mapped with the capabilities of existing approaches. Based on this, research gaps are identified and used to guide future research efforts.


        Priorisierung von Anforderungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme

        I. Gräßler, C. Oleff, P. Scholle, in: Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, 2019, pp. S. 1-6

        In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die Bewertung des Risikos von Anforderungsänderungen in der Entwicklung mechatronischer Systeme ermöglicht. Ausgehend von einer Anforderungsliste werden die Wechselwirkungen in einer Requirements Structure Matrix (RSM) teilautomatisch erfasst. Parallel werden Anforderungen in Bezug auf ihren Ursprung („Einflussbereich“) kategorisiert und darauf aufbauend priorisiert. Diese Priorisierung basiert auf dem Veränderungsrisiko und wird durch die drei Kriterien „Dynamik“, „Unsicherheit der Wissensbasis“ und „Relevanz für den Entwicklungsprozess“ charakterisiert. Das Vorgehen wird anhand strukturierter Interviews mit Projektleitern und Entwicklern und der Fallstudie eines Pedelecs als mechatronischem System validiert. Durch die Anwendung der Methode können disziplinübergreifende Abhängigkeiten von Anforderungen zur Reduktion von Iterationen in der Entwicklung mechatronischer Systeme – wie dem Pedelec – berücksichtigt werden.




          2018

          Selective Laser Melting of Ti6Al4V with High Build Rates and Following Hot Isostatic Pressing

          D. Ahlers, T. Tröster, S. Hermann, P. Koppa, P. Gloetter, M. Schaper, M. Peters, M. Burns, F. Hengsbach, A. Altmann, in: Contributed Papers from MS&T17, 2018


          SEMI-AUTOMATIZED ASSESSMENT OF REQUIREMENT INTERRELATIONS

          I. Graessler, P. Scholle, J. Hentze, C. Oleff, in: Proceedings of the DESIGN 2018 15th International Design Conference, 2018


          Semi-Automatized Assessment of Requirement Interrelations

          I. Gräßler, P. Scholle, J. Hentze, C. Oleff, in: 15th International Design Conference, 2018, pp. S. 325-334

          Changing requirements have a broad impact on product development processes. In this paper, a novel approach towards structuring requirements is proposed. Based on a requirements list, interrelations of requirements are assessed semi-automatically by a rule basis. Here, generic interrelations funded on either physical fundamentals or working principles are recorded. By this approach, requirements structure matrices are derived semi-automatically. Combined with selecting critical requirements based on structured criterions, iterations due to changing requirements will be reduced.



            Methode zur Bewertung von Anforderungsänderungen additiv gefertigter Produkte.

            I. Gräßler, C. Oleff, P. Scholle, in: Design for X - Beiträge zum 29. DfX-Symposium, 2018, pp. 333-344

            In this paper, a novel approach towards risk classification of requirements of additively manufactured (AM) products is presented. The classification of an individual requirement is based on two aspects: a) influence factors implying dynamics of its specification and b) network indices quantifying the degree of cross-linkage with other requirements. Both aspects can indicate requirement changes. Influences on a requirement are assessed by a priority index based on criteria ‘uncertainty’, ‘dynamics’ and ‘relevance for product development’. Effects from other requirements are captured by network theoretical indices such as active and passive sum. In the end, requirements are classified accord-ing to their criticality. By this approach, requirements can be identified which might strongly affect the product development process of AM products.


              Additive Manufacturing of Porous Structures for Unmanned Aerial Vehicles Applications

              S.H. Klippstein, H. Hassanin, A. Diaz De Cerio Sanchez, Y. Zweiri, L. Seneviratne, Advanced Engineering Materials (2018), 20(2)


              Additiv gefertigte, akustische Diffusor-Strukturen für Ultraschallanwendungen

              L. Claes, H. Zeipert, P. Koppa, T. Tröster, B. Henning, 2018


              2017


              Additively manufactured acoustic diffuser structures for ultrasonic measurement applications

              L. Claes, H. Zeipert, P. Koppa, T. Tröster, B. Henning, in: Proceedings of Meetings on Acoustics, 2017, pp. 030004




              Increasing process speed in the laser melting process of Ti6Al4V and the reduction of pores during hot isostatic pressing

              D. Ahlers, P. Koppa, F. Hengsbach, P. Gloetter, A. Altmann, M. Schaper, T. Tröster, in: Proceedings of the 28th Annual InternationalSolid Freeform Fabrication Symposium – An Additive Manufacturing Conference, 2017


              Fused Deposition Modeling for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): A Review

              S.H. Klippstein, A. Diaz De Cerio Sanchez, H. Hassanin, Y. Zweiri, L. Seneviratne, Advanced Engineering Materials (2017)

              Additive Manufacturing (AM) is a game changing production technology for aerospace applications. Fused deposition modeling is one of the most widely used AM technologies and recently has gained much attention in the advancement of many products. This paper introduces an extensive review of fused deposition modeling and its application in the development of high performance unmanned aerial vehicles. The process methodology, materials, post processing, and properties of its products are discussed in details. Successful examples of using this technology for making functional, lightweight, and high endurance unmanned aerial vehicles are also highlighted. In addition, major opportunities, limitations, and outlook of fused deposition modeling are also explored. The paper shows that the emerge of fused deposition modeling as a robust technique for unmanned aerial vehicles represents a good opportunity to produce compact, strong, lightweight structures, and functional parts with embedded electronic.


                2016

                Data Management for additive manufacturing: survey on requirements and current state

                I. Gräßler, P. Taplick, J. Pottebaum, P. Scholle, T. Reiher, in: 14th International DESIGN Conference 2016, 2016

                The paper gives an overview of actually used Additive Manufacturing (AM) data formats and AM data infrastructure. Based on empirical analysis of the actual situation, necessary improvement of data management and exchange formats in context with AM technology is derived. The purpose of this paper is to understand the actual use of data formats and management in the field of AM. The paper draws conclusions based on an empirical analysis of the used data formats dependent on stakeholder groups. The results of the expert survey show a necessity to improve or develop new AM specific data formats.


                  Neue Prototypen-Werkzeugtechnologie für Bipolarplatten und Batteriekomponenten

                  T. Hickmann, D. Ahlers, T. Tröster, Der Stahlformenbauer (2016)(5)


                  Open list in Research Information System

                  All current research projects of the DMRC consortium are described here.

                  This section show all projects that were carried out at the DMRC in the funding cylce 2017.

                  External projects are initiated, funded and supported by public funding organisations or industrial companies.

                  All listed projects were carried out at the DMRC until the end of 2016.

                  Finished projects summarize projects that have already been performed.

                  Publications list published papers, presentations and research reports

                  The University for the Information Society