Direkte generative Fertigung von Schmiedegesenken eröffnet neue Möglichkeiten

Umformwerkzeuge sind eine neue und bislang nicht erforschte Anwendung generativ gefertigter Werkzeuge. Der Vortrag präsentiert ein Fallbeispiel, bei dem ein typisches Schmiedeteil mit recht komplexer Geometrie erfolgreich unter Verwendung eines generativ gefertigten Schmiedegesenks hergestellt werden konnte. Die Marktanforderungen zur frühestmöglichen Verfügbarkeit echter Schmiedeteile werden dargestellt. Die gesamte Prozesskette von der 3D-CAD-Werkzeugkonstruktion über die Schmiedeprozesssimulation, das Laserstrahlschmelzen der Gesenkeinsätze und die Gesenkmontage bis hin zu den eigentlichen Schmiedeversuchen unter produktionsähnlichen Bedingungen wird dargestellt und mit konventioneller Schmiedegesenkkonstruktion und ‑fertigung verglichen. Die Vorteile und Besonderheiten der generativen Prozesskette werden herausgestellt. Die gefertigten Schmiedeteile werden hinsichtlich Formfüllung, Maßhaltigkeit und Gefüge mit konventionell geschmiedeten Teilen verglichen. Die Lieferzeit der generativ gefertigten Schmiedegesenke wird der von konventionell hergestellten gegenübergestellt, ebenso die Kosten, um die Vorteile des Einsatzes generativer Fertigung herauszustellen. Es werden Randbedingungen beschrieben, unter denen die generative Fertigung von Schmiedegesenken technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Generative Serienproduktion von Mikrokomponenten

Stetig steigende Funktionalitäten, intelligente Materialien, eine möglichst geringe Leistungsaufnahme verbunden mit kleinem Volumen und geringem Gewicht sind die zentralen Anforderungen u.a. der Medizintechnik und der Telekommunikation. Um diesen Bedarf mit industriellen Fertigungsverfahren abzudecken, startete das Unternehmen nach seiner Gründung in Rumeln bereits 1996 mit dem Aufbau der RMPD® Technologiefamilie. Heute sichern diese Technologien, mit denen die direkte Serienproduktion auf Basis der CAD Kontruktionsdaten für Mikrosysteme und –komponenten werkzeuglos erfolgt, einem internationalen Kundenkreis Markterfolge mit dem Einsatz patentierter Fertigungssysteme. microTEC ist an zwei Standorten als Auftragsproduzent für Unternehmen u.a. aus den Bereichen Sensorik, Telekommunikation, Medizintechnik und Biotechnologie tätig. Mit den RMPD® Technologien profitieren die Kunden auch durch die schnelle Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Marktbedingungen und Verbraucherwünsche. Über 300 Kunststoffe mit den unterschiedlichsten Eigenschaften stehen für mikroelektronische Packaging-Dienstleistungen und Auftragsfertigung von Mikrosystemen zur Verfügung, zu den Produkten gehören z.B. Mikrogetriebe mit selbstschmierenden Zahnrädern und Lab-on-a-Chipsysteme, die mit dem Einsatz hydrophiler Kunststoffe die Kapillarwirkung auch in 3D nutzen. Die beiden Geschäftsführer Dipl. Ing. Reiner Götzen und Andrea Reinhardt, sowie der Prokurist Dr. Ing. Helge Bohlmann stehen für eine konzernunabhängige, kundenorientierte Strategie und verfügen über langjährige Erfahrung als mittelständische Unternehmer. Dies bildet zusammen mit der internationalen Marktorientierung, dem branchenübergreifenden Technologie Know-how und den inhouse verfügbaren Produktionsanlagen die Basis für den weiteren Standortausbau im 8. Jahr des Unternehmens.

Nutzt der Konstrukteur schon alle Chancen der generativen Fertigung?

Mit der Nutzung der CAD-Techniken hat sich vieles im Arbeitsablauf des Konstrukteurs verändert. Vor allem beschleunigte sich die Entwicklung mit den Rapid Techniken. Die Entwicklungszeit wurde verkürzt und die Formenfreiheit und Teilekomplexität wurde vergrößert. Der zunehmende Trend nach Variantenvielfalt, kurzen Produktlebenszyklen und geringen Fertigungsstückzahlen, führt zwangsläufig zu einer neuen Betrachtungsweise der verfügbaren Fertigungsprozesse und Werkstoffe.

Die generative Herstellung von Dentalmodellen- eine Rapid Manufacturing Herausforderung

Heutzutage stehen zunehmend – z.B. durch den raschen Fortschritt bei den bildgebenden Verfahren – digitale Datensätze im Dentalbereich zur Verfügung. CAD/CAM-syteme gehören dabei in der Zahntechnik längst zum Stande der Technik. Für die Anwendung derartiger Systeme ist jedoch ein Gipsmodell nötig, welches zum Beginn der Prozesskette vom Zahntechniker mittels eines optischen Scanners digitalisiert wird. Die Weiterentwicklung intraoraler Scanner ermöglicht heutzutage außerdem die Digitalisierung ganzer Kiefer im Patientenmund durch den Zahnarzt. Insbesondere für z.B. die ästhetischen Restaurationen bildet hier das zahntechnische Modell nach wie vor die unersetzliche Arbeitsgrundlage für den Techniker. In der vorliegenden Arbeit wird dazu ein Rapid Manufacturing Verfahren zur Herstellung von Dentalmodellen auf Basis der Stereolithographie vorgestellt. Dabei wird auf die besonderen Anforderungen hinsichtlich Präzision, Robustheit und Wirtschaftlichkeit von generativen Fertigungsverfahren für dentale Applikationen eingegangen und eine neu entwickelte Baustrategie vorgestellt, mittels derer die o.g. Anforderungen erfüllt werden

Lithographiebasierte Fertigung keramischer Bauteile

Im Rahmen des EU-Projektes PHOCAM entwickelt das beteiligte Konsortium Anlagen und Materialien für die generative Fertigung keramischer Bauteile auf Basis der Photopolymerisation. Das Kernelement der verwendeten Fertigungsanlagen, der DLP Projektor, erzeugt mittels leistungsstarker LEDs und einem 1080p DMD (Digital Micromirror Device) Bilder mit 1920x1080 Bildpunkten und der Pixelgröße von 40µm, woraus sich die Baufeldgröße von 76,8x43,2mm ergibt. Ein hochviskoser Schlicker, bestehen aus einem gefülltem fotosensitiven Harzsystem, wird von unten durch die gläserne Materialwanne belichtet, wodurch der Schlicker lokal aushärtet (polymerisiert). Auf diese Weise entsteht der Grünling, der in schichtbauweise (Standardschichtdicke von 25-50µm) aufgebaut ist. Im nachfolgenden Sinterprozess werden die Grünlinge zu den fertigen Keramikteilen gebrannt. Als keramisches Basismaterial für den Schlicker wurde vorwiegend Aluminiumoxid in Pulverform verwendet. Mit dem entwickelten System konnten bislang Schlicker mit einem Füllgrad (Keramikanteil) bis zu 50Vol% erfolgreich verarbeitet und zu Keramikteilen mit einer theoretischen Dichte von 99,6% gesintert werden.

Neue Dimensionen in der 3D-Drucktechnologie

Die heute kommerziell verfügbaren generativen Fertigungsverfahren und deren Folgeprozesse ermöglichen die Verarbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe. Bei der Herstellung von funktionalen Prototypen werden die Leistungsgrenzen dieser Technologien jedoch schnell erreicht, sodass Kompromisse und Einschränkungen beim Einsatz der Prototypen in Kauf genommen werden müssen. Die Gründe hierfür liegen bei den sehr hohen Anforderungen, die sowohl an das Serienteil als auch an die Prototypen gestellt werden. Alle Forderungen bezüglich der mechanischen, topographischen und physikalischen Eigenschaften zu erfüllen, ist aus technologischer Sicht nicht möglich, da die RP-Verfahren nicht die Fertigungsbedingungen in der Serienproduktion abbilden können. Um dennoch der steigenden Nachfrage speziell der kunststoffverarbeitenden Industrie nach serienidentischen Prototypen und funktionalen Kleinserien nach zu kommen, wurde ein neues Werkstoff-, Technologie- und Maschinenkonzept basierend auf der 3D-Drucktechnologie entwickelt.

Constructing and reconstructing teaching roles: A focus on generative metaphors and dichotomies

Over the last several decades, a shift in thinking has brought to the fore the power of language as more than simply a method of expression. Indeed, language is a constituent part of social practices and social identity. For teachers, both pre-service and in-service, teaching roles are often represented through surface and generative metaphors, the latter of which are tacit. In order to study the way in which language, and in particular metaphor, influences thinking about teaching roles, the authors of this article combined their data to examine the metaphoric discourse of both pre-service and in-service teachers. Contextualizing two separate studies in their respective teacher education programs, this article highlights the obstacle of unexposed generative metaphors and the value of ongoing professional development. In addition, it emphasizes the importance of deconstructing traditional dichotomies as central to teacher education reform.

Instrumental Fado: a generative interactive system

Fado was listed as UNESCO Intangible Cultural Heritage in 2011. This dissertation describes a theoretical model, as well as an automatic system, able to generate instrumental music based on the musics and vocal sounds typically associated with fado’s practice. A description of the phenomenon of fado, its musics and vocal sounds, based on ethnographic, historical sources and empirical data is presented. The data includes the creation of a digital corpus, of musical transcriptions, identified as fado, and statistical analysis via music information retrieval techniques. The second part consists in the formulation of a theory and the coding of a symbolic model, as a proof of concept, for the automatic generation of instrumental music based on the one in the corpus.

Verfahrensentwicklung zur Fertigung qualitätsgerechter Bauteile mit dem Hydro-Impuls-Umformen von Blechen

Sheet metal blank, hydro-impulsive forming, explosive forming, gas detonation forming

Scene Classification Using a Hybrid Generative/Discriminative Approach

We investigate whether dimensionality reduction using a latent generative model is beneficial for the task of weakly supervised scene classification. In detail, we are given a set of labeled images of scenes (for example, coast, forest, city, river, etc.), and our objective is to classify a new image into one of these categories. Our approach consists of first discovering latent ";topics"; using probabilistic Latent Semantic Analysis (pLSA), a generative model from the statistical text literature here applied to a bag of visual words representation for each image, and subsequently, training a multiway classifier on the topic distribution vector for each image. We compare this approach to that of representing each image by a bag of visual words vector directly and training a multiway classifier on these vectors. To this end, we introduce a novel vocabulary using dense color SIFT descriptors and then investigate the classification performance under changes in the size of the visual vocabulary, the number of latent topics learned, and the type of discriminative classifier used (k-nearest neighbor or SVM). We achieve superior classification performance to recent publications that have used a bag of visual word representation, in all cases, using the authors' own data sets and testing protocols. We also investigate the gain in adding spatial information. We show applications to image retrieval with relevance feedback and to scene classification in videos

Effects of defoliation height on regrowth of timothy and meadow fescue in the generative and vegetative phases of growth

Selostus: Leikkuukorkeuden vaikutus timotein ja nurminadan jälkikasvuun generatiivisessa ja vegetatiivisessa kasvuvaiheessa

Generative FDG-PET and MRI model of aging and disease progression in Alzheimer's disease.

The failure of current strategies to provide an explanation for controversial findings on the pattern of pathophysiological changes in Alzheimer's Disease (AD) motivates the necessity to develop new integrative approaches based on multi-modal neuroimaging data that captures various aspects of disease pathology. Previous studies using [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET) and structural magnetic resonance imaging (sMRI) report controversial results about time-line, spatial extent and magnitude of glucose hypometabolism and atrophy in AD that depend on clinical and demographic characteristics of the studied populations. Here, we provide and validate at a group level a generative anatomical model of glucose hypo-metabolism and atrophy progression in AD based on FDG-PET and sMRI data of 80 patients and 79 healthy controls to describe expected age and symptom severity related changes in AD relative to a baseline provided by healthy aging. We demonstrate a high level of anatomical accuracy for both modalities yielding strongly age- and symptom-severity- dependant glucose hypometabolism in temporal, parietal and precuneal regions and a more extensive network of atrophy in hippocampal, temporal, parietal, occipital and posterior caudate regions. The model suggests greater and more consistent changes in FDG-PET compared to sMRI at earlier and the inversion of this pattern at more advanced AD stages. Our model describes, integrates and predicts characteristic patterns of AD related pathology, uncontaminated by normal age effects, derived from multi-modal data. It further provides an integrative explanation for findings suggesting a dissociation between early- and late-onset AD. The generative model offers a basis for further development of individualized biomarkers allowing accurate early diagnosis and treatment evaluation.

Developing and Applying Generative Market Intelligence within Multinational Companies

Tutkielman tarkoitus on kehittää monikansallisille yrityksille tuottavan markkinaälyn malli, jonka avulla yritykset pystyvät käsittelemään muuttuvasta ja globalisoituvasta markkinaympäristöstä aiheutuvaa epävarmuutta. Malli koostuu pääosin kolmesta käsitteestä: markkinainformaation prosessoinnista, markkinasuuntautuneisuudesta ja organisationaalisesta oppimisesta. Tutkimuksessa osoitetaan, kuinka näiden samanaikainen soveltaminen johtaa synergiaetuihin. Lähdeaineistona käytettiin alan kirjallisuutta. Lisäksi haastateltiin neljää johtajaa monikansallisista yrityksistä. Käytännössä markkinaälyn soveltamisen haasteet liittyvät lähinnä markkinainformaation prosessoinnin asenteellisiin ja psykologisiin aspekteihin. Ihmisten tulisi ymmärtää, että koko yritys hyötyy heidän halukkuudestaan tiedon tuottamiseen ja jakamiseen. Lisäksi tietoa itsessään voimavarana tulisi kunnioittaa

Generative models of the human connectome.

The human connectome represents a network map of the brain's wiring diagram and the pattern into which its connections are organized is thought to play an important role in cognitive function. The generative rules that shape the topology of the human connectome remain incompletely understood. Earlier work in model organisms has suggested that wiring rules based on geometric relationships (distance) can account for many but likely not all topological features. Here we systematically explore a family of generative models of the human connectome that yield synthetic networks designed according to different wiring rules combining geometric and a broad range of topological factors. We find that a combination of geometric constraints with a homophilic attachment mechanism can create synthetic networks that closely match many topological characteristics of individual human connectomes, including features that were not included in the optimization of the generative model itself. We use these models to investigate a lifespan dataset and show that, with age, the model parameters undergo progressive changes, suggesting a rebalancing of the generative factors underlying the connectome across the lifespan.