Design of cell adhesive and angiogenic titanium surfaces for cellular stimulation

Die Förderung der Zelladhäsion durch sogenannte biomimetische Oberflächen wird in der Medizin als vielversprechender Ansatz gesehen, um Komplikationen wie z. B. Fremdkörperreaktionen nach der Implantation entgegenzuwirken. Neben der Immobilisierung einzelner Biomoleküle wie z. B. dem RGD-Peptid, Proteinen und Wachstumsfaktoren auf verschiedenen Materialien, konzentriert man sich derzeit in der Forschung auf die Co-Immobilisierung zweier Moleküle gleichzeitig. Hierbei werden die funktionellen Gruppen z. B. von Kollagen unter Verwendung von nur einer Kopplungschemie verwendet, wodurch die Kopplungseffizienz der einzelnen Komponenten nur begrenzt kontrollierbar ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines Immobilisierungsverfahrens, welches die unabhängige Kopplung zweier Faktoren kontrolliert ermöglicht. Dabei sollten exemplarisch das adhäsionsfördernde RGD-Peptid (Arginin-Glycin-Asparaginsäure) zusammen mit dem Wachstumsfaktor VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) auf Titan gebunden werden. In weiteren Experimenten sollten dann die pro-adhäsiven Faktoren Fibronektin, Kollagen, Laminin und Osteopontin immobilisiert und untersucht werden. rnDie Aminofunktionalisierung von Titan durch plasma polymerisierte Allylaminschichten wurde als Grundlage für die Entwicklung des nasschemischen Co-immobilisierungsverfahren verwendet. Für eine unabhängige und getrennte Anbindung der verschiedenen Biomoleküle stand in diesem Zusammenhang die Entwicklung eines geeigneten Crosslinker Systems im Vordergrund. Die Oberflächencharakterisierung der entwickelten Oberflächen erfolgte mittels Infrarot Spektroskopie, Surface Plasmon Resonance Spektroskopie (SPR), Kontaktwinkelmessungen, Step Profiling und X-Ray Photoelectron Spektroskopie (XPS). Zur Analyse der Anbindungsprozesse in Echtzeit wurden SPR-Kinetik Messungen durchgeführt. Die biologische Funktionalität der modifizierten Oberflächen wurde in vitro an Endothelzellen (HUVECs) und Osteoblasten (HOBs) und in vivo in einem Tiermodell-System an der Tibia von Kaninchen untersucht.rnDie Ergebnisse zeigen, dass alle genannten Biomoleküle sowohl einzeln auf Titan kovalent gekoppelt als auch am Bespiel von RGD und VEGF in einem getrennten Zwei-Schritt-Verfahren co-immobilisiert werden können. Des Weiteren wurde die biologische Funktionalität der gebundenen Faktoren nachgewiesen. Im Falle der RGD modifizierten Oberflächen wurde nach 7 Tagen eine geförderte Zelladhäsion von HUVECs mit einer signifikant erhöhten Zellbesiedlungsdichte von 28,5 % (p<0,05) gezeigt, wohingegen auf reinem Titan Werte von nur 13 % beobachtet wurden. Sowohl VEGF als auch RGD/VEGF modifizierte Proben wiesen im Vergleich zu Titan schon nach 24 Stunden eine geförderte Zelladhäsion und eine signifikant erhöhte Zellbesiedlungsdichte auf. Bei einer Besiedlung von 7,4 % auf Titan, zeigten VEGF modifizierte Proben mit 32,3 % (p<0,001) eine deutlichere Wirkung auf HUVECs als RGD/VEGF modifizierte Proben mit 13,2 % (p<0,01). Die pro-adhäsiven Faktoren zeigten eine deutliche Stimulation der Zelladhäsion von HUVECs und HOBs im Vergleich zu reinem Titan. Die deutlich höchsten Besiedlungsdichten von HUVECs konnten auf Fibronektin mit 44,6 % (p<0,001) und Kollagen mit 39,9 % (p<0,001) nach 24 Stunden beobachtet werden. Laminin zeigte keine und Osteopontin nur eine sehr geringe Wirkung auf HUVECs. Bei Osteoblasten konnten signifikant erhöhte Besiedlungsdichten im Falle aller pro-adhäsiven Faktoren beobachtet werden, jedoch wurden die höchsten Werte nach 7 Tagen auf Kollagen mit 90,6 % (p<0,001) und Laminin mit 86,5 % (p<0,001) im Vergleich zu Titan mit 32,3 % beobachtet. Die Auswertung der Tierexperimente ergab, dass die VEGF modifizierten Osteosyntheseplatten, im Vergleich zu den reinen Titankontrollen, eine gesteigerte Knochenneubildung auslösten. Eine solche Wirkung konnte für RGD/VEGF modifizierte Implantate nicht beobachtet werden. rnInsgesamt konnte gezeigt werden, dass mittels plasmapolymerisierten Allylamin Schichten die genannten Biomoleküle sowohl einzeln gebunden als auch getrennt und kontrolliert co-immobilisiert werden können. Des Weiteren konnte eine biologische Funktionalität für alle Faktoren nach erfolgter Kopplung in vitro gezeigt werden. Wider Erwarten konnte jedoch kein zusätzlicher biologischer Effekt durch die Co-immobilisierung von RGD und VEGF im Vergleich zu den einzeln immobilisierten Faktoren gezeigt werden. Um zu einer klinischen Anwendung zu gelangen, ist es nun notwendig, das entwickelte Verfahren in Bezug auf die immobilisierten Mengen der verschiedenen Faktoren hin zu optimieren. rn

Design and Control of Robotic Hands

The application of dexterous robotic hands out of research laboratories has been limited by the intrinsic complexity that these devices present. This is directly reflected as an economically unreasonable cost and a low overall reliability. Within the research reported in this thesis it is shown how the problem of complexity in the design of robotic hands can be tackled, taking advantage of modern technologies (i.e. rapid prototyping), leading to innovative concepts for the design of the mechanical structure, the actuation and sensory systems. The solutions adopted drastically reduce the prototyping and production costs and increase the reliability, reducing the number of parts required and averaging their single reliability factors. In order to get guidelines for the design process, the problem of robotic grasp and manipulation by a dual arm/hand system has been reviewed. In this way, the requirements that should be fulfilled at hardware level to guarantee successful execution of the task has been highlighted. The contribution of this research from the manipulation planning side focuses on the redundancy resolution that arise in the execution of the task in a dexterous arm/hand system. In literature the problem of coordination of arm and hand during manipulation of an object has been widely analyzed in theory but often experimentally demonstrated in simplified robotic setup. Our aim is to cover the lack in the study of this topic and experimentally evaluate it in a complex system as a anthropomorphic arm hand system.

Using rapid prototyping molds to create patient specific polymethylmethacrylate implants in cranioplasty

Cranioplasty is a commonly performed procedure. Outcomes can be improved by the use of patient specific implants, however, high costs limit their accessibility. This paper presents a low cost alternative technique to create patient specific polymethylmethacrylate (PMMA) implants using rapid prototyped mold template. We used available patient's CT-scans, one dataset without craniotomy and one with craniotomy, for computer-assisted design of a 3D mold template, which itself can be brought into the operating room and be used for fast and easy building of a PMMA implant. We applied our solution to three patients with positive outcomes and no complications.

Rapid qualitative urinary tract infection pathogen identification by SeptiFast real-time PCR

Background Urinary tract infections (UTI) are frequent in outpatients. Fast pathogen identification is mandatory for shortening the time of discomfort and preventing serious complications. Urine culture needs up to 48 hours until pathogen identification. Consequently, the initial antibiotic regimen is empirical. Aim To evaluate the feasibility of qualitative urine pathogen identification by a commercially available real-time PCR blood pathogen test (SeptiFast®) and to compare the results with dipslide and microbiological culture. Design of study Pilot study with prospectively collected urine samples. Setting University hospital. Methods 82 prospectively collected urine samples from 81 patients with suspected UTI were included. Dipslide urine culture was followed by microbiological pathogen identification in dipslide positive samples. In parallel, qualitative DNA based pathogen identification (SeptiFast®) was performed in all samples. Results 61 samples were SeptiFast® positive, whereas 67 samples were dipslide culture positive. The inter-methodological concordance of positive and negative findings in the gram+, gram- and fungi sector was 371/410 (90%), 477/492 (97%) and 238/246 (97%), respectively. Sensitivity and specificity of the SeptiFast® test for the detection of an infection was 0.82 and 0.60, respectively. SeptiFast® pathogen identifications were available at least 43 hours prior to culture results. Conclusion The SeptiFast® platform identified bacterial DNA in urine specimens considerably faster compared to conventional culture. For UTI diagnosis sensitivity and specificity is limited by its present qualitative setup which does not allow pathogen quantification. Future quantitative assays may hold promise for PCR based UTI pathogen identification as a supplementation of conventional culture methods.

Io volcano observer (IVO) integrated approach to optimizing system design for radiation challenges

One of the major challenges for a mission to the Jovian system is the radiation tolerance of the spacecraft (S/C) and the payload. Moreover, being able to achieve science observations with high signal to noise ratios (SNR), while passing through the high flux radiation zones, requires additional ingenuity on the part of the instrument provider. Consequently, the radiation mitigation is closely intertwined with the payload, spacecraft and trajectory design, and requires a systems-level approach. This paper presents a design for the Io Volcano Observer (IVO), a Discovery mission concept that makes multiple close encounters with Io while orbiting Jupiter. The mission aims to answer key outstanding questions about Io, especially the nature of its intense active volcanism and the internal processes that drive it. The payload includes narrow-angle and wide-angle cameras (NAC and WAC), dual fluxgate magnetometers (FGM), a thermal mapper (ThM), dual ion and neutral mass spectrometers (INMS), and dual plasma ion analyzers (PIA). The radiation mitigation is implemented by drawing upon experiences from designs and studies for missions such as the Radiation Belt Storm Probes (RBSP) and Jupiter Europa Orbiter (JEO). At the core of the radiation mitigation is IVO's inclined and highly elliptical orbit, which leads to rapid passes through the most intense radiation near Io, minimizing the total ionizing dose (177 krads behind 100 mils of Aluminum with radiation design margin (RDM) of 2 after 7 encounters). The payload and the spacecraft are designed specifically to accommodate the fast flyby velocities (e.g. the spacecraft is radioisotope powered, remaining small and agile without any flexible appendages). The science instruments, which collect the majority of the high-priority data when close to Io and thus near the peak flux, also have to mitigate transient noise in their detectors. The cameras use a combination of shielding and CMOS detectors with extremely fast readout to mi- imize noise. INMS microchannel plate detectors and PIA channel electron multipliers require additional shielding. The FGM is not sensitive to noise induced by energetic particles and the ThM microbolometer detector is nearly insensitive. Detailed SNR calculations are presented. To facilitate targeting agility, all of the spacecraft components are shielded separately since this approach is more mass efficient than using a radiation vault. IVO uses proven radiation-hardened parts (rated at 100 krad behind equivalent shielding of 280 mils of Aluminum with RDM of 2) and is expected to have ample mass margin to increase shielding if needed.

Rapid measurement of S-100B serum protein levels by Elecsys S100 immunoassay in patients undergoing carotid artery stenting or endarterectomy

OBJECTIVES:: This study was designed to apply the rapid Elecsys(R) S100 immunoassay for real-time measurement of S100 protein serum levels indicating acute brain damage in patients undergoing carotid artery stenting (CAS) or endarterectomy (CEA). DESIGN AND METHODS:: Data of 14 CAS patients were compared to those of 43 CEA and 14 control patients undergoing coronary angiography (CA). S100 serum levels were measured by the full-automatic Elecsys(R) S100 immunoassay and compared to those obtained by the well-established LIA-mat(R) S100 system. RESULTS:: In contrast to CAS and CA patients, median S100 serum levels of CEA patients significantly increased to 0.24 ng/mL before declamping, but subsequently returned to baseline. Three CEA patients with neurological deficits showed sustained elevated S100 levels 6 h after extubation. Absolute S100 values were not significantly different between the two methods. Bland-Altman plot analyses displayed a good agreement, mostly indicating slightly smaller values applying the Elecsys(R) S100 system. CONCLUSIONS:: The Elecsys(R) S100 system appears to be suitable for rapid real-time detection of neurological deficits in patients undergoing CAS and CEA. Persistent elevations of Elecsys(R) S100 levels during CEA were associated with prolonged neurological disorders, whereas transient increases seem to represent impaired blood-brain barrier integrity without neurological deficits.

Review of assessment, design, and mitigation of multiple hazards

Large parts of the world are subjected to one or more natural hazards, such as earthquakes, tsunamis, landslides, tropical storms (hurricanes, cyclones and typhoons), costal inundation and flooding. Virtually the entire world is at risk of man-made hazards. In recent decades, rapid population growth and economic development in hazard-prone areas have greatly increased the potential of multiple hazards to cause damage and destruction of buildings, bridges, power plants, and other infrastructure; thus posing a grave danger to the community and disruption of economic and societal activities. Although an individual hazard is significant in many parts of the United States (U.S.), in certain areas more than one hazard may pose a threat to the constructed environment. In such areas, structural design and construction practices should address multiple hazards in an integrated manner to achieve structural performance that is consistent with owner expectations and general societal objectives. The growing interest and importance of multiple-hazard engineering has been recognized recently. This has spurred the evolution of multiple-hazard risk-assessment frameworks and development of design approaches which have paved way for future research towards sustainable construction of new and improved structures and retrofitting of the existing structures. This report provides a review of literature and the current state of practice for assessment, design and mitigation of the impact of multiple hazards on structural infrastructure. It also presents an overview of future research needs related to multiple-hazard performance of constructed facilities.

Dynamic modeling, simulation and control design of a parafoil-payload system for ship launched aerial delivery system (SLADS)

The objective of this research was to develop a high-fidelity dynamic model of a parafoilpayload system with respect to its application for the Ship Launched Aerial Delivery System (SLADS). SLADS is a concept in which cargo can be transfered from ship to shore using a parafoil-payload system. It is accomplished in two phases: An initial towing phase when the glider follows the towing vessel in a passive lift mode and an autonomous gliding phase when the system is guided to the desired point. While many previous researchers have analyzed the parafoil-payload system when it is released from another airborne vehicle, limited work has been done in the area of towing up the system from ground or sea. One of the main contributions of this research was the development of a nonlinear dynamic model of a towed parafoil-payload system. After performing an extensive literature review of the existing methods of modeling a parafoil-payload system, a five degree-of-freedom model was developed. The inertial and geometric properties of the system were investigated to predict accurate results in the simulation environment. Since extensive research has been done in determining the aerodynamic characteristics of a paraglider, an existing aerodynamic model was chosen to incorporate the effects of air flow around the flexible paraglider wing. During the towing phase, it is essential that the parafoil-payload system follow the line of the towing vessel path to prevent an unstable flight condition called ‘lockout’. A detailed study of the causes of lockout, its mathematical representation and the flight conditions and the parameters related to lockout, constitute another contribution of this work. A linearized model of the parafoil-payload system was developed and used to analyze the stability of the system about equilibrium conditions. The relationship between the control surface inputs and the stability was investigated. In addition to stability of flight, one more important objective of SLADS is to tow up the parafoil-payload system as fast as possible. The tension in the tow cable is directly proportional to the rate of ascent of the parafoil-payload system. Lockout instability is more favorable when tow tensions are large. Thus there is a tradeoff between susceptibility to lockout and rapid deployment. Control strategies were also developed for optimal tow up and to maintain stability in the event of disturbances.

RAPID SPACE TRAJECTORY GENERATION USING A FOURIER SERIES SHAPE-BASED APPROACH

With the insatiable curiosity of human beings to explore the universe and our solar system, it is essential to benefit from larger propulsion capabilities to execute efficient transfers and carry more scientific equipment. In the field of space trajectory optimization the fundamental advances in using low-thrust propulsion and exploiting the multi-body dynamics has played pivotal role in designing efficient space mission trajectories. The former provides larger cumulative momentum change in comparison with the conventional chemical propulsion whereas the latter results in almost ballistic trajectories with negligible amount of propellant. However, the problem of space trajectory design translates into an optimal control problem which is, in general, time-consuming and very difficult to solve. Therefore, the goal of the thesis is to address the above problem by developing a methodology to simplify and facilitate the process of finding initial low-thrust trajectories in both two-body and multi-body environments. This initial solution will not only provide mission designers with a better understanding of the problem and solution but also serves as a good initial guess for high-fidelity optimal control solvers and increases their convergence rate. Almost all of the high-fidelity solvers enjoy the existence of an initial guess that already satisfies the equations of motion and some of the most important constraints. Despite the nonlinear nature of the problem, it is sought to find a robust technique for a wide range of typical low-thrust transfers with reduced computational intensity. Another important aspect of our developed methodology is the representation of low-thrust trajectories by Fourier series with which the number of design variables reduces significantly. Emphasis is given on simplifying the equations of motion to the possible extent and avoid approximating the controls. These facts contribute to speeding up the solution finding procedure. Several example applications of two and three-dimensional two-body low-thrust transfers are considered. In addition, in the multi-body dynamic, and in particular the restricted-three-body dynamic, several Earth-to-Moon low-thrust transfers are investigated.

3D-Printing mit der PolyJet-Technologie von Objet

Objet Geometries Ltd entwickelt und produziert Rapid Prototyping Systeme und Materialien auf Basis der Polyjet-Technologie und bietet diese im internationalen Markt an. Objet ist der „Pionier“ in der Entwicklung der Polyjet-Technologie zur schnellen Erstellung von hochwertigen Modellen aus den 3D-Daten der Design- und CAx-Systeme. Die Oberflächenqualität, die schnelle Reinigung des Supportmaterials mit Hilfe eines Wasserstrahls, die Bauteilqualität hinsichtlich der Genauigkeit sowie die einfache Bedienung der Systeme zu einem hervorragenden Preis/Leistungsverhältnis zeichnen Objet als Marktführer dieser Technologie aus. Die Systeme von Objet sind insbesondere für den Anwender in Design und Engineering konzipiert und können in einer Büroumgebung betrieben werden. Die verwendeten Materialien sind für den Anwender ohne jegliche Gefahr einsetzbar und sind von einem deutschen Institut mit entsprechenden Zertifikaten dokumentiert. Die Produktlinie von Objet ermöglicht im Design und Engineering die Zeiten in der Produktentwicklung erheblich zu reduzieren. Kunden von Objet sind in Nordamerika, Europa, Asien und Australien zu finden, viele von ihnen sind bedeutende Unternehmen aus den Märkten Automobilindustrie, Elektronik/Elektrotechnik, Spielwaren, Medizin, Konsumerprodukte, Schuhindustrie, Schmuckindustrie und vielen anderen Branchen. Objet wurde 1998 gegründet und befindet sich im privaten Besitz. Das Unternehmen wird von Investoren wie der Scitex Corporation sowie von weiteren privaten Investoren, Unternehmer-Kapitalfonden and Kooperationen in USA, Japan, Europa und Israel unterstützt. Aus Wettbewerbsgründen werden Unternehmenszahlen derzeit nicht öffentlich zur Verfügung gestellt. Das Unternehmen beschäftigt zur Zeit weltweit ca. 75 Mitarbeiter und verfügt über eigene Vertriebs- und Servicecenter in den USA und Europa, sowie Vertriebspartnern in der ganzen Welt. Seit Mitte 2001 wurden über 170 Systeme weltweit vermarktet und installiert. Der Vortrag anlässlich der RapidTech wird diese noch recht „junge“ Technologie, deren Vorteile für den Anwender sowie die möglichen Applikationen an Hand von konkreten Beispielen im Detail erläutern.

Zukunftspotential durch Design und RM

Im Bereich Medical Design spielen eine hohe Funktionalität und eine angenehme Handhabung eine grosse Rolle. In den Engineering-Projekten der Erdmann Design AG werden kühne Ideen in den Raum gesetzt die das Klima für Innovationen fördern. „Innovation entsteht aus elementarer Neugier und Lust auf eine bessere Zukunft“, sagt Raimund Erdmann. „Wir beraten mit unseren Feed Forward Methoden Start-up Firmen, Kleinunternehmen wie auch etliche, börsenkotierte, international aktive Unternehmen. Und das für excellentes Industrial Design, Corporate Design und Design Management“ mit den überzeugenden Möglichkeiten des Rapid Manufacturing.Im Bereich Medical Design spielen eine hohe Funktionalität und eine angenehme Handhabung eine grosse Rolle. In den Engineering-Projekten der Erdmann Design AG werden kühne Ideen in den Raum gesetzt die das Klima für Innovationen fördern. „Innovation entsteht aus elementarer Neugier und Lust auf eine bessere Zukunft“, sagt Raimund Erdmann. „Wir beraten mit unseren Feed Forward Methoden Start-up Firmen, Kleinunternehmen wie auch etliche, börsenkotierte, international aktive Unternehmen. Und das für excellentes Industrial Design, Corporate Design und Design Management“ mit den überzeugenden Möglichkeiten des Rapid Manufacturing.

Simulationsgestütztes Design eines Spritzgieß-Werkzeugeinsatzes mit kontur-angepasster Kühlung

Moderne generische Fertigungsverfahren für innengekühlte Werkzeuge bieten nahezu beliebige Freiheitsgrade zur Gestaltung konturnaher Kühlkanäle. Daraus resultiert ein erhöhter Anspruch an das Werkzeugengineering und die Optimierung der Kühlleistung. Geeignete Simulationsverfahren (wie z.B. Computational Fluid Dynamics - CFD) unterstützen die optimierte Werkzeugauslegung in idealer Weise. Mit der Erstellung virtueller Teststände können Varianten effizient und kostengünstig verglichen und die Kosten für Prototypen und Nacharbeiten reduziert werden. Im Computermodell des Werkzeugs erlauben Soft-Sensoren an beliebiger Position die Überwachung temperatur-kritischer Stellen sowohl im Fluid- als auch im Solidbereich. Der hier durchgeführte Benchmark vergleicht die Performance eines optimierten Werkzeugeinsatzes mit einer konventionellen Kühlung. Die im virtuellen Prozess vorhergesagte Zykluszeitreduzierung steht in guter Übereinstimmung mit realen Experimenten an den ausgeführten Werkzeugen.

Funktionales Konstruieren – Rapid Technologien für Architektur und Baukonstruktion

Nicht nur in der Medizintechnik, in der Luftfahrt und in der Automobilindustrie werden die generativen Verfahren zunehmend mehr als wichtige Produktionsverfahren angesehen. Auch die (Bau-) Industrie nimmt mehr und mehr die Möglichkeiten und Chancen wahr, welche diese Verfahren für andersartige Konstruktionen und Details eröffnen. Die Ergründung von Veränderungen und Auswirkungen dieser neuen Technologien auf den Entwurf und auf die Umsetzung von Architektur und Baukonstruktion ist Schwerpunkt der Forschungstätigkeiten von Dipl.-Ing. Holger Strauß an den Hochschulstandorten TU Delft, Niederlande und an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Detmold. Das erste, umfangreiche Forschungsprojekt zu diesem Thema - „Influence of Additive Processes on the development of facade constructions“ - wurde 2008 in Kooperation mit der international agierenden Firma Kawneer-Alcoa im Forschungsschwerpunkt „ConstructionLab“ an der Detmolder Schule für Architektur und Innenarchitektur etabliert. Der Fokus der Bestrebungen liegt zunächst auf der Ergründung von Möglichkeiten für die generative Herstellung von Bauteilen als Ergänzung der Standardprodukte in Systemfassaden. Die Verwendung der Additiven Verfahren und Hightech CAD-CAM Anwendungen bedingt eine neue Art des Konstruierens. Nämlich nicht mehr das fertigungsgerechte, sondern das funktionsgerechte – das „Funktionale Konstruieren“. Neben der Bereicherung der Forschung und Lehre an den Hochschulen durch eine praxisnahe und zielorientierte Aufgabenstellung, fließen alle Ergebnisse in die Promotion von Holger Strauß an der Technischen Universität in Delft am Lehrstuhl Design of Construction bei Prof. Dr.-Ing. Ulrich Knaack ein.

Auslegung, Konstruktion und Fertigung von strömungsmechanischen Funktionsprototypen mittels Rapid Manufacturing

Bei der Fertigung von Funktionsbauteilen für Strömungsversuche spielt das Design und die Komplexität der Bauteilgeometrie eine wesentliche Rolle. Ziel der interdisziplinären Zusammenarbeit der Lehrstühle Strömungsmaschinen, Rechnereinsatz in der Konstruktion und Fertigungstechnik mit dem Rapid Technology Center (RTC) an der Universität Duisburg-Essen ist es, das Potenzial der additiven Fertigungsverfahren bei der Herstellung von Funktionsprototypen für strömungsmechanische Anwendungen effektiv zu nutzen. An verschiedenen, auf dieser Kooperation beruhenden, Best Practise Beispielen wird gezeigt wie das Laser-Sintern in die Prozesskette zur Herstellung von Laufrädern u. Ä. in unterschiedlichen Größenordnungen integriert werden kann. In diesem Zusammenhang werden auch die Vorüberlegungen (z. B. durch Simulation), Wechselwirkungen und Folgeprozesse, die mit dieser Fertigungstechnologie verbunden sind, aufgezeigt.

Auslegung, Konstruktion und Fertigung von strömungsmechanischen Funktionsprototypen mittels Rapid Manufacturing

Bei der Fertigung von Funktionsbauteilen für Strömungsversuche spielt das Design und die Komplexität der Bauteilgeometrie eine wesentliche Rolle. Ziel der interdisziplinären Zusammenarbeit der Lehrstühle Strömungsmaschinen, Rechnereinsatz in der Konstruktion und Fertigungstechnik mit dem Rapid Technology Center (RTC) an der Universität Duisburg-Essen ist es, das Potenzial der additiven Fertigungsverfahren bei der Herstellung von Funktionsprototypen für strömungsmechanische Anwendungen effektiv zu nutzen. An verschiedenen, auf dieser Kooperation beruhenden, Best Practise Beispielen wird gezeigt wie das Laser-Sintern in die Prozesskette zur Herstellung von Laufrädern u. Ä. in unterschiedlichen Größenordnungen integriert werden kann. In diesem Zusammenhang werden auch die Vorüberlegungen (z. B. durch Simulation), Wechselwirkungen und Folgeprozesse, die mit dieser Fertigungstechnologie verbunden sind, aufgezeigt.