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Die additive Fertigung ist im Kunststoffbereich mittlerweile für alle zugänglich. 3D-Drucker für zu Hause gibt es schon zu einem geringen Preis. In den letzten Jahren wurde die additive Fertigung auf neue Bereiche und Materialien ausgeweitet. Im Bereich des metallischen 3D-Drucks wurde geforscht und neue Möglichkeiten er-schlossen. Mit den neuen Materialien haben sich neue Anwendungsgebiete eröff-net. Der metallische 3D-Druck stellt neue Designmöglichkeiten und Topologieopti-mierungen bereit. Die Formen der Bauteile können ausgefallener beziehungsweise mit weniger Materialaufwand hergestellt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Festigkeit zweier additiver Verfahren (Materialextrusion und Powder Bed Fusion) mit der etablierten Stahlerzeugung zu vergleichen. Im Zuge dieser Arbeit wird ein reales Bauteil der Wien Energie gefertigt, dabei handelt es sich um eine Zerstäuberdüse. Es werden die theoretischen Grundlagen zum Verständnis dieser Arbeit erklärt und die Fertigung der Probekörper beschrieben. Die Festigkeitswerte werden im Rahmen von Zug- und Kerbschlagbiegeversuchen festgestellt und ein Katalog erstellt. Diese Werte werden mit denen der konventio-nellen Stahlerzeugung verglichen und beurteilt. Die Nachhaltigkeit wird anhand eines Rechenbeispiels für die Produktion eines 1 kg schweren Quaders verglichen. Im letzten Kapitel wird ein Fazit gezogen, in dem alle Faktoren von der Produktion, den Festigkeiten und der Nachhaltigkeit mit einfließen. Additive manufacturing is now accessible to everyone in the plastics sector. 3D printers for the home are already available at a low price. In recent years, additive manufacturing has been expanded to new areas and materials. In the area of me-tallic 3D printing, research has been conducted and new possibilities have been developed. With the new materials, new application areas have opened up. Metal-lic 3D printing provides new design possibilities and topology optimizations. The shapes of the components can be produced in a more unusual way or with less material. The aim of this thesis is to compare the strength of two additive processes (mate-rial extrusion and powder bed fusion) with established steel production. In the course of this work a real component of Wien Energie is manufactured, which is an atomizer nozzle. The theoretical basis for understanding this work is explained and the fabrication of the test specimen is described. The strength values are deter-mined in tensile and notched bar impact tests and a catalog is created. These val-ues are compared and evaluated with those of conventional steel production. Sus-tainability is compared using a calculation example to produce a 1 kg cuboid. In the final chapter, a conclusion is drawn in which all factors from production, strengths and sustainability are included. |
