@techreport{63209, abstract = {{Die DFG-Projekte AddFeRo-PM (406108415) und AddFeRo-SR (465089065) untersuchten die Potenziale des LB-PBF/M-Verfahrens zur Herstellung von Rotoren für unterschiedliche elektrische Maschinen. Im interdisziplinären Ansatz wurden Materialentwicklung und mechanische sowie elektromagnetische Optimierung verbunden. Im Projekt „AddFeRo-PM“ wurde der Rotor einer permanentmagneterregten Synchron- maschine (PMSM) untersucht. FeSi erwies sich als geeignete Legierung, konnte aber wegen Spannungsrissen nur bis zu 3 % Siliziumanteil (kurz: FeSi3) verarbeitet werden. Mechanische und elektromagnetische Untersuchungen ermöglichten eine 3D-Optimierung der Rotorgeometrie und -struktur. Der Demonstrator wurde additiv gefertigt und zeigt Leicht-baupotenziale sowie reduzierte Drehmomentwelligkeit. Im Folgeprojekt „AddFeRo-SR“ kam eine Hochtemperatur-Bauraumheizung (HTBH) zum Einsatz, die FeSi mit 6,5 % Siliziumanteil verarbeitbar machte, welches bessere elektro- magnetische Eigenschaften bietet. Sie wurde bei einer Synchron-Reluktanzmaschine (SynRM) getestet. Eine hybride Rotorfertigung erwies sich jedoch aufgrund von HTBH-Einschränkungen als ungeeignet, weshalb eine einteilige Fertigung mit FeSi3 umgesetzt wurde. Experimente bestätigten vergleichbare Betriebsergebnisse zur konventionellen Fertigung bei reduzierter Rotormasse. Zusätzlich wurde eine Methodik entwickelt, um additive Verfahren als Ergänzung zur konventionellen Fertigung zu integrieren. Beide Projekte zeigen das Potenzial additiver Fertigung für Leichtbau und Wirkungsgradsteigerung im Elektromaschinenbau und bieten wertvolle Grundlagen für industrielle Anwendungen.}}, author = {{Haase, Michael and Behrendt, Marius and Hengsbach, Florian and Kunnathully Sathees Kumar, Vinay and Magerkohl, Sebastian and Magyar, Balázs and Ponick, Bernd and Schaper, Mirko and Zimmer, Detmar}}, keywords = {{Additive Fertigung, Elektromotor, Leichtbau, Synchronmotor, DFG}}, publisher = {{Technische Informationsbibliothek}}, title = {{{Additive Fertigung im Elektromaschinenbau: Erforschung von Potentialen der additiven Fertigung in Rotoren permanentmagneterregter Synchronmaschinen}}}, doi = {{10.34657/26753}}, year = {{2025}}, } @inproceedings{49555, author = {{Rauhaus, Johann and Schadomsky, Magnus and Magyar, Balázs and Zimmer, Detmar}}, booktitle = {{Tagungsband der 64. Tribologie-Fachtagung}}, isbn = {{978-3-9817451-8-4}}, location = {{Göttingen}}, title = {{{Untersuchung des Reibungs- und Deformationsverhaltens von schnelllaufenden Bremsen}}}, year = {{2023}}, } @inproceedings{48790, abstract = {{To ensure uniform documentation of support structure information, a concept is presented that enables a standardized depiction of support structures in technical drawings based on ISO 128-3. To this end, requirements for a uniform depiction are defined and a procedure for drawing entry is presented. The drawing entry should contain all production-relevant support structure information. The standardized documentation of support structure information in technical drawings is intended to ensure a simple, clear and safe exchange of information between business units or different companies along the value chain. As a result a possible drawing entry of support structures was developed. To distinguish between different support structure types, a standardized depiction of geometrical information in a specification field is shown. The specification field gives a detailed description of the support structure type, the geometry as well as the connection to the part and the building platform. Also uncommon support types like lattice structures or CAD based support structures can be implemented. To ensure the usability the depictio is editable and extendable.}}, author = {{Lammers, Stefan and Koers, Thorsten and Magyar, Balázs and Zimmer, Detmar and Lieneke, Tobias}}, booktitle = {{Proceedings of the 34th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium 2023}}, editor = {{Beaman, Joseph}}, location = {{Austin, Texas, USA}}, title = {{{Depiction of support structures in technical drawings}}}, doi = {{https://doi.org/10.26153/tsw/50982}}, volume = {{34}}, year = {{2023}}, } @misc{30730, abstract = {{Es ist eine Reibscheibe (18) für eine Reibungskupplung (10) vorgesehen mit einem zwischen Druckplatten (14, 16, 38) verklemmbaren Rotorring (32), Reibbelägen zur Herstellung eines Reibschlusses des Rotorrings (32) mit der jeweiligen Druckplatte, (14, 16, 38), einem axial feststehenden Wellenelement (20) zur Übertragung eines Drehmoments und mindestens einem mit dem Rotorring (32) und mit dem Wellenelement (20) im Wesentlichen drehfest verbundenen und in axialer Richtung elastisch nachgiebigen Federelement (34) zur elastischen axialen Verlagerung des Rotorrings (32) relativ zum Wellenelement (20), wobei der Rotorring (32) zwischen einer Offenstellung, in welcher das Federelement (34) entspannt ist, und einer Schließstellung, in welcher das Federelement (34) von mindestens einer Druckplatte (14, 16, 38) verspannt ist, im Wesentlichen in axialer Richtung parallelverschiebbar ist. Durch den über den vergleichsweise geringen erforderlichen axialen Verlagerungsweg federnd an dem axial unbeweglichen Wellenelement (20) angebundenen die Reibbeläge tragenden Rotorring (32) kann bei geringen Herstellungskosten unnötige Reibung vermieden werden, so dass eine verschleißarme und geräuscharme lösbare Koppelung von Bauteilen ermöglicht ist. }}, author = {{Zimmer, Detmar and Blumenthal, Lars Martin and Schadomsky, Magnus}}, pages = {{14}}, title = {{{Reibscheibe für eine Reibungskupplung}}}, year = {{2022}}, } @article{30903, abstract = {{Federkraftbremsen sind weit verbreitete Komponenten der Antriebstechnik, ansteigend mit abnehmender Größe erreichen sie aktuell Drehzahlen von bis zu 5 000 min−1. Es besteht ein Trend zu schnell laufenden Antrieben, mit Drehzahlen von 10 000 min−1 und darüber. Bisher sind wenig Kenntnisse über das Verhalten des Reibwerts und -moments herkömmlicher Federkraftbremsen mit kostengünstigen organischen Reibbelägen bei diesen Einsatzbedingungen bekannt. Daher wurde ein Prüfstand entwickelt, der die Untersuchung bei Gleitgeschwindigkeiten von bis zu 50 m/s bei verschiedenen Lastträgheiten ermöglicht. Die Versuche zeigten, dass bei begrenzten Reibarbeiten die herkömmliche Federkraftbremse durchaus das Nennbremsmoment bei höheren Gleitgeschwindigkeiten erreicht.}}, author = {{Schadomsky, Magnus and Zimmer, Detmar}}, issn = {{0720-5953}}, journal = {{Konstruktion}}, keywords = {{Federkraftbremse, Gleitgeschwindigkeit}}, number = {{04}}, pages = {{58--64}}, publisher = {{VDI Fachmedien}}, title = {{{Betrieb von Federkraftbremsen bei hohen Gleitgeschwindigkeiten}}}, doi = {{https://doi.org/10.37544/0720-5953-2022-04-58}}, year = {{2022}}, } @article{33523, abstract = {{Die thermisch verursachte, plastische Verformung an statischen Druckplatten von Lamellenbremsen kann das Betriebsverhalten von Bremsen nachhaltig stören und sollte daher vermieden werden. So kann die plastische Verformung der Druckplatte beispielsweise zu einer Verkleinerung des Luftspalts führen und ungewollte Veränderung der Reibverhältnisse verursachen. Während des Bremsvorgangs dehnen sich hoch erwärmte Bereiche nah der Reibfläche aus und werden von den Zonen geringerer Temperatur an ihrer Ausdehnung gehindert. Überschreiten die daraus resultierenden Spannungen die Dehngrenze des Materials, kommt es zu plastischer Verformung. Dieser Artikel erläutert den physikalischen Verformungsprozess detailliert und darauf aufbauend, welche Maßnahmen zu einer Verringerung der Verformung ergriffen werden können. Dazu werden im Rahmen theoretischer Vorüberlegungen drei Ansätze identifiziert, die sowohl die Geometrie als auch die Werkstoffe der Druckplatten betreffen. Radiale Schlitze sollen die Behinderung der thermischen Dehnung verhindern und dadurch Spannungen reduzieren; die Werkstoffauswahl auf Basis der Thermoschockempfindlichkeit reduziert die plastische Verformung. Anhand einer kombinierten Simulation der Thermik und der Mechanik einer Druckplatte wird der Effekt dieser Ansätze an vier Varianten der Druckplatte überprüft. Experimentelle Untersuchungen an realen Prototypen der Druckplattenvarianten bestätigen die Ergebnisse der Simulation und weisen die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen zur Reduzierung der plastischen Verformung nach.}}, author = {{Schadomsky, Magnus and Blumenthal, Lars Martin and Zimmer, Detmar and Peter, Simon and Boros, Laszlo}}, issn = {{0015-7899}}, journal = {{Forschung im Ingenieurwesen}}, keywords = {{General Engineering, Bremsen, Bremsscheiben, thermoplastische Verformung}}, publisher = {{Springer Science and Business Media LLC}}, title = {{{Maßnahmen zur Reduzierung von plastischer Verformung an statischen Druckplatten von Lammellenbremsen infolge einseitig eingebrachter hoher Reibleistung}}}, doi = {{10.1007/s10010-022-00601-2}}, year = {{2022}}, } @article{34400, abstract = {{Simulationen können Entwicklungsprozesse für individualisierte Federkraftbremsen zielgerichtet unterstützen. Die Herausforderung besteht dabei in der Vielzahl der unterschiedlichen physikalischen Effekte, die in Federkraftbremsen miteinander in Wechselwirkung stehen. Dieser Artikel beschreibt einen Ansatz für die Simulation des Schaltverhaltens von Federkraftbremsen unter Berücksichtigung der Elektrizität, des Magnetismus, der Mechanik, der Thermodynamik und der Thermodilatation in einem gemeinsamen Modell. Eine experimentelle Validierung weist die Gültigkeit des Modells nach. }}, author = {{Blumenthal, Lars Martin and Zimmer, Detmar}}, issn = {{0720-5953}}, journal = {{Konstruktion}}, keywords = {{Mechanical Engineering}}, number = {{11-12}}, pages = {{78--86}}, publisher = {{VDI Fachmedien GmbH and Co. KG}}, title = {{{Multidomänensimulation des Schaltverhaltens von Federkraftbremsen}}}, doi = {{10.37544/0720-5953-2022-11-12-78}}, volume = {{74}}, year = {{2022}}, } @article{31085, author = {{Brosch, Anian and Rauhaus, Johann and Wallscheid, Oliver and Böcker, Joachim and Zimmer, Detmar}}, issn = {{2644-1241}}, journal = {{IEEE Open Journal of Industry Applications}}, publisher = {{Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)}}, title = {{{Data-Driven Adaptive Torque Oscillation Compensation for Multi-Motor Drive Systems}}}, doi = {{10.1109/ojia.2022.3171333}}, year = {{2022}}, } @inbook{34113, author = {{Haase, Michael and Zimmer, Detmar}}, booktitle = {{Innovative Product Development by Additive Manufacturing 2021}}, isbn = {{9783031059179}}, publisher = {{Springer International Publishing}}, title = {{{Systematic Investigations Concerning Eddy Currents in Additively Manufactured Structures}}}, doi = {{10.1007/978-3-031-05918-6_10}}, year = {{2022}}, } @inproceedings{24426, author = {{Urbanek, Stefan and Pauline, Frey and Magerkohl, Sebastian and Zimmer, Detmar and Tasche, Lennart and Schaper, Mirko and Ponick, Bernd}}, keywords = {{Elektromotor, Elektromaschine, Additive Fertigung, AF, AM, Additive Manufacturing, DMRC, KAt}}, location = {{Connecticut, USA}}, title = {{{Design and Experimental Investigation of an Additively Manufactured PMSM Rotor}}}, doi = {{10.1109/IEMDC47953.2021.9449566}}, year = {{2021}}, } @article{27528, abstract = {{

Inhalt Additive Fertigungsverfahren bieten große Vorteile in der Bauteilgestaltung, können aufgrund ihrer Verfahrenseigenschaften aber auch zu einer Erhöhung der Bauteilfunktionalität beitragen. Mit dem Laser-Strahlschmelzen lassen sich Partikeldämpfer direkt im Fertigungsprozess in die Bauteile integrieren und an die vorliegenden Randbedingungen anpassen. Hierzu wird eine experimentelle Methode basierend auf der komplexen mechanischen Leistung vorgestellt. Aus Kennfeldern werden für unterschiedliche geometrische Einflüsse erste Konstruktionsregeln abgeleitet, die in der Anwendung im Konstruktionsprozess als eine Hilfestellung zur Erhöhung der Bauteildämpfung zur Reduzierung unerwünschter Schwingungen dienen.

}}, author = {{Künneke, Thomas and Zimmer, Detmar}}, issn = {{0720-5953}}, journal = {{Konstruktion}}, pages = {{72--78}}, title = {{{Konstruktionsregeln für additiv gefertigte Partikeldämpfer/Design rules for additive manufactured particle dampers}}}, doi = {{10.37544/0720-5953-2021-11-12-72}}, year = {{2021}}, } @article{22447, abstract = {{Die Additive Fertigung bietet ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit und ermöglicht die wirt-schaftliche Nutzung von konventionell schwer zu verarbeitenden Materialien. Diese Merk-male ermöglichen neuartige Lösungsansätze bei Funktionsbauteilen in fast allen Anwen-dungsbereichen. Dieses Potential kann auch im Elektromaschinenbau genutzt werden. Am Bespiel des Rotors einer permanentmagneterregten Synchronmaschine (PMSM) lassen sich die Herausforderungen und Möglichkeiten exemplarisch beschreiben.}}, author = {{Magerkohl, Sebastian and Zimmer, Detmar and Tasche, Lennart and Schaper, Mirko and Urbanek, Stefan and Ponick, Bernd}}, isbn = {{0722-8546 (eISSN: 2747-7991)}}, journal = {{antriebstechnik - Zeitschrift für Konstruktion, Entwicklung und Anwendung von Antrieben und Steuerungen }}, number = {{6}}, pages = {{36--43}}, publisher = {{Vereinigte Fachverlage GmbH}}, title = {{{Funktionsoptimierte AM-Gestaltung eines E-Rotors}}}, volume = {{60}}, year = {{2021}}, } @article{22495, author = {{Zimmer, Detmar and Koers, Thorsten and Bührmann, Tobias}}, isbn = {{1613-5504}}, journal = {{Newsletter der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung}}, pages = {{9--10}}, publisher = {{Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung WiGeP}}, title = {{{Zukunftstechnologie und moderne Antriebe kombiniert: AM in modularen Antriebssystemen}}}, volume = {{1}}, year = {{2021}}, } @inproceedings{32799, abstract = {{The advantages of Additive Manufacturing (AM) highlight the capability to become an inherent part within the product development process. However, process specific challenges harm its further currency for industrial applications, for instance the high geometrical deviations. Different process factors influence the manufacturing accuracy and lead to large dimensional, form and positional deviations. Published research relative to deviations is difficult to compare, because it is based on several specimens that were manufactured with different processes, materials and machine settings. This fact emphasizes that reliable tolerance values for AM are hard to define in standards. Within this investigation, a universally applicable method was developed to examine geometrical deviations for AM processes. The main aim is the derivation of achievable tolerance values considering important influencing factors. Furthermore, due to the locally varying surface roughness of additively manufactured parts several tactile measurements were compared.}}, author = {{Lieneke, Tobias and Lammers, Stefan and Zimmer, Detmar}}, booktitle = {{32nd Annual International Virtual Solid Freeform Fabrication (SFF) Symposium }}, location = {{Austin, Texas, USA}}, title = {{{Geometrical Deviations In Additive Manufacturing -- Influences On The Manufacturing Accuracy}}}, doi = {{http://dx.doi.org/10.26153/tsw/17565}}, year = {{2021}}, } @inproceedings{23880, author = {{Lammers, Stefan and Lieneke, Tobias and Zimmer, Detmar}}, title = {{{Development of a Method to Derive Design Guidelines for Production-suitable Support Structures in Metal Laser Powder Bed Fusion}}}, year = {{2021}}, } @book{26996, editor = {{Koch, Rainer and Gräßler, Iris and Zimmer, Detmar and Tröster, Thomas}}, isbn = {{978-3-8440-7932-6}}, pages = {{222}}, publisher = {{Shaker Verlag}}, title = {{{Mehrzieloptimierte und durchgängig automatisierte Bauteilentwicklung für Additive Fertigungsverfahren im Produktentstehungsprozess - Ergebnisbericht des BMBF Verbundprojektes OptiAMix}}}, volume = {{25}}, year = {{2021}}, } @article{23898, author = {{Andreiev, Anatolii and Hoyer, Kay-Peter and Dula, Dimitri and Hengsbach, Florian and Haase, Michael and Gierse, Jan and Zimmer, Detmar and Tröster, Thomas and Schaper, Mirko}}, issn = {{0924-0136}}, journal = {{Journal of Materials Processing Technology}}, title = {{{Soft-magnetic behavior of laser beam melted FeSi3 alloy with graded cross-section}}}, doi = {{10.1016/j.jmatprotec.2021.117183}}, year = {{2021}}, } @techreport{24669, author = {{Lieneke, Tobias and Künneke, Thomas and Eschner, Niclas and Jacob, Alexander and Schäfer, Martin and Hickmann, Thorsten and Faroun, Rami and Hoffmann, Markus and Scholl, Markus and Baumeister, Kai and Zimmer, Detmar and Lanza, Gisela}}, isbn = {{978-3-00-065337-7}}, title = {{{Kombination und Integration etablierter Technologien mit additiven Fertigungsverfahren}}}, year = {{2020}}, } @article{22006, abstract = {{Simulationsmethoden bieten die Möglichkeit, instabile Betriebszustände von Antriebssystemen noch vor dem Einsatz in einer realen Anwendung zu identifizieren und gezielt Gegenmaßnahmen abzuleiten. In dem vorliegenden Artikel wird die Entwicklung eines Simulationsmodells für elektro- mechanische Spindelhubantriebe beschrieben. Im Fokus der Betrachtung stehen insbesondere reibungsinduzierte Schwingphänomene, die in Schneckengetrieben und Trapezgewindespindeln entstehen können. Das Simulationsmodell wird anhand von experimentellen Messungen für mehrere stabile Betriebspunkte und für einen instabilen Betriebszustand validiert. Eine Diskussion der Ergebnisse schließt den Beitrag ab.}}, author = {{Tominski, J. and Zimmer, Detmar}}, isbn = {{0373-3300}}, journal = {{Konstruktion - Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe}}, number = {{4}}, pages = {{72--82}}, publisher = {{Springer-VDI-Verlag }}, title = {{{Entwurf eines Simulationsmodells zur Bewertung des Betriebsverhaltens von elektromechanischen Spindelhubantrieben}}}, doi = {{10.37544/0720-5953-2020-04-72 }}, volume = {{72}}, year = {{2020}}, } @inproceedings{22442, abstract = {{Laser Beam Melting (LBM) is an Additive Manufacturing (AM) process on the threshold of serial production. Therefore, LBM has to overcome different problems such as a low productivity and minor economic efficiency. Support structures are essential for LBM; however, these structures contribute to the mentioned topics, because their removal is time consuming and cost intensive. To enable design engineers and operators to increase the efficiency of LBM, design guidelinesfor support structures suitable for post-processing are developed. For this purpose, the effect of different design parameters on various evaluation criteria is considered. Suitability for post-processing can be evaluated in terms of cost, quality and time. Therefore, test specimens are built and parameter impacts on material consumption as well as the post-processing time is examined. Furthermore, the roughness of the parts is analyzed and used as an indicator for the removability of the support structure. In addition, warpage is measured and the impact of the parameters on this criterion is examined. Based on the results, suitable design guidelines and hints for support structures are developed in order to reduce time and costs during manufacturing and post-processing. }}, author = {{Künneke, Thomas and Lieneke, Tobias and Lammers, Stefan and Zimmer, Detmar}}, booktitle = {{Proceedings of the Special Interest Group meeting on Advancing Precision in Additive Manufacturing}}, pages = {{137--140}}, title = {{{Design guidelines for post-processing of laser beam melting in context of support structures}}}, doi = {{https://www.euspen.eu/knowledge-base/AM19127.pdf}}, year = {{2019}}, }