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Course of studies
Entwurf und Implementierung einer kamerabasierten Anwendung für ein Mühlespiel für den Panda-Roboter
(2023)
Funktionsweise und Vergleich von Methoden zur Generierung von Punktwolken in einer Versandstation
(2023)
Injury to the anterior and posterior cruciate ligaments is not an uncommon occurrence. A rapid movement can already cause such an injury. Reconstruction of the anterior and posterior cruciate ligaments (ACL/PCL) in the knee joint is a complex orthopedic challenge. In this context, the development of a graft preparation system is gaining importance. Such a system will help surgeons prepare grafts accurately and efficiently to optimize reconstruction processes. This can increase the accuracy of graft placement, reduce surgical times, and decrease recovery time and postoperative risk for patients.
This paper focuses on the development of a graft preparation system for ACL/PCL reconstruction in collaboration with Getsch+Hiller Medizintechnik. The challenges and requirements in developing such a system were analyzed to ensure functionality and effectiveness. Existing approaches and technologies were examined to identify potential improvements and innovations. Development included extensive research on ACL/PCL reconstruction using grafts, including various surgical techniques. A detailed analysis of the graft preparation process was performed to identify critical issues. The design of the graft preparation system is based on research data and is performed using CAD. The needs of the target group, customer requirements and findings from research were considered.
Konzeptentwicklung einer autonomen Be- und Entlade-Lösung für Ladungsträger von Standardanlagen
(2023)
Die Firma EGS Automation hat unteranderem mehrere Standardanlagen zur Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen mit verschiedenen Ladungsträgern im Portfolio. Diese Standardmodelle automatisieren ganze Fertigungen von Produktionsanlagen und können dank ihres Aufbaus die einzelnen Prozesse entkoppeln. Bisher werden die Anlagen manuell von einer Person mittels Transportmittel be-und entladen. Für diese Anlagen ist zukünftig ein autonomes Be- und Entladen vorgesehen, um auch mehrere dieser Anlagen untereinander bzw. miteinander zu vernetzen und zu automatisieren
Das Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit ist die Konstruktion einer Vorrichtung zur Aufnahme unterschiedlicher Drehmomentmessflansche. Diese soll es dem Mitarbeiter erleichtern, die Messflansche ohne Behinderung von laufenden Versuchen zu kalibrieren. Somit wird die Verfügbarkeit der Motoren gesteigert. Zur Umsetzung wurden vier Konzepte entwickelt und bewertet. Das Konzept mit der höchsten Punktzahl wurde weiter ausgearbeitet. Das Projekt wurde erfolgreich mit Bauteil- und Baugruppenzeichnungen abgeschlossen.
Thermal spraying is one of the most important and most efficient methods for coating surfaces. The company "Hugo Kern und Liebers" uses atmospheric plasma spraying for various coating processes such as the metallic coating of functional surfaces to optimize electrical conductivity. In order to gain further experience in the field of thermal spraying and to get a better overview, the processes of thermal spraying were compared in this project. Therefore, in addition to the information on atmospheric plasma spraying, the properties of other processes were collected through research. An Excel table of the process properties provides a good overview and helps with comparisons. The aim of this research work was the differentiation of the processes from each other, to identify advantages and disadvantages and to define areas of application.
Das stoffliche Recycling von Handwerkzeugen stellt eine Herausforderung dar. Hierzu ist eine Trennung der Werkstoffverbunde in ihre Einzelkomponenten erforderlich. Im Rahmen dieser Arbeit werden unterschiedliche mechanische, thermische und chemische Verfahren zusammengefasst, mit welchen dieses Ziel erreicht werden kann. Um den Produktionsprozess der Handwerkzeuge noch ressourcenschonender zu gestalten und die Verwendung von rohölbasierten Kunststoffen zu reduzieren, werden im zweiten Teil der Arbeit Biokunststoffalternativen identifiziert und hinsichtlich ihrer Eignung für die Produktion von Handwerkzeugen untersucht.
In the course of researching a bellows to encapsulation the mechanical unit of a moving active implant, two photopolymer resins were calibrated for further investigation as part of this research. This has been done using a masked stereolithography (MSLA) printer, cleaning steps followed by curing. The resins were one biocompatible and the other with special flexibility. The evaluation of the printing was carried out using a validation matrix for SLA printing processes. The time required for the process steps had been observed as well. Both resins were calibrated with respect to their exposure time and the process chain was evaluated. The results are meaningful, but additional factors had been identified that need to be considered too.
Da die Anforderungen an ein in der Autotür verbautes Türschloss aufgrund Unfallverhütung stetig steigen, muss auch der Schließbügel an der Karosseriesäule weiterentwickelt werden. Die Konstruktion und Entwicklung ist bisher sehr
kosten- und zeitintensiv. Daher soll parallel zur momentanen Abzugsprüfung durch den Zugversuch, die Simulation dieser Prüfung aufgebaut werden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird aufgezeigt, auf welche äußeren Einflussfaktoren besonderen Wert gelegt werden muss und wie detailliert die Simulation aufgebaut sein muss um ein gutes Ergebnis zu bekommen.
For thin zinc sheets for construction purposes different welding techniques like tungsten inert gas (TIG), plasma arc (PAW) or micro-friction stir (μFSW) welding can be used. However, low ultimate tensile strength (UTS) often leads
to cracking in the weld even at low loads. The characteristics of laser welding make it particularly suitable for joining thin sheets and low-melting materials. Nevertheless, little is known about the weldability of thin zinc sheets by laser welding and the effects of the basic process parameters of laser power and travel speed on the welding process and the UTS of the weld. In this study,
thin zinc sheets were welded at different laser powers and travel speeds. Tensile testing of the welded joint showed, that the UTS and elongation at break increase with the energy input per unit length, but the welding process became gradually unstable and the susceptibility for welding defects increased. This leaves only a few laser powers and travel speeds that produce good welds with respect to UTS and elongation at break. Under these conditions laser welding is an alternative processing technique to
TIG, PAW and μFSW, but needs further investigation to
improve its stability. To implement laser welding in highly
automated production processes further research is required on laser welding of rolled zinc alloys.
Dieses Forschungsprojekt, welches auf einer vorausgegangenen Bachelor-Thesis basiert, beschäftigt sich mit der Erstellung eines Planspiels. Mithilfe des Planspiels soll den Studierenden der Vorgang einer Wertstromaufnahme und Wertstromanalyse nähergebracht und das Vorgehen anhand einer nachgebauten Produktionshalle der fiktiven Firma „Tools AG“ vermittelt werden. Die Aufgaben des Planspiels entsprechen dem realen Vorgehen einer Wertstromarbeit. Es werden im Rahmen dieser Arbeit die Figuren der Produktions-Prozesse, die Aufgabenstellung des Planspiels wie auch die zu lösenden Probleme des Wertstroms vorgestellt.
Bei dem seit 2019 auf dem Markt befindlichen Card-Mailing-System MAILMASTER der Firma Atlantic Zeiser GmbH, handelt es sich um eine Kleinserienmaschine zur Applizierung von Kunststoffkarten auf Briefen. Nach den ersten Kundeninstallationen soll nun die Reduktion von Montage- und Fertigungskosten erfolgen. Zur Identifizierung von Einsparpotential und bei der Ausarbeitung kostengünstigerer Alternativen werden diverse Methoden des Lean Managements genutzt.
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Werkstückträger für eine teilautomatisierte Montagelinie einer Spindelbaugruppe entwickelt werden. Hauptaugenmerke bei der Entwicklung liegen auf optimiertem Handling für die Montagearbeiter*innen und sinnvolle Gestaltung der Schnittstellen zur Montagelinie. Durch praktische Versuche und iterative Entwicklungsschritte mittels Testaufbauten aus additiven Fertigungsverfahren kann ein anforderungsgerechter Werkstückträger ausgearbeitet werden.
Diese wissenschaftliche Publikation befasst sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise der alternativen
Antriebstechnologie Wasserstoffverbrennungsmotor. Es wird das
Potential dieses Motors hinsichtlich der Klimaziele als Antrieb für PKW und schwere Nutzfahrzeuge untersucht. Dazu wird dieser bezüglich des Wirkungsgrads und der CO2-Bilanz mit den herkömmlichen Antrieben Otto- und Dieselmotor sowie den
weiteren alternativen Antrieben Batterie und Brennstoffzelle
verglichen.
In this work, the comparability of the cooling effect of two Peltier elements from different manufacturers is investigated for cooling the reagent module of a chemiluminescence analyzer. The temperature inside the reagent module is measured and evaluated at several positions. In this study, two different types of verification tests are performed under extreme climatic conditions. On the one hand, in a specific functional “cold start test”, the temperature in the reagent module is measured and evaluated to determine whether the measured temperatures are within the specified temperature range after the specified time. In addition, the performance of the Peltier elements is also evaluated. On the other hand, as an unspecific regression stress test, a “smoke test” is performed that is mainly designed to allow identifying unpredictable events. While processing a long and
complex work list, any deviant system behavior can be detected. Again, the temperature inside the reagent module should not exceed the specified temperature range.
Parylene-C is a multifunctional polymer coating in the coating industry. In medical technology, it is approved for implants due to its biocompatibility. For example, it is used as a coating for electronic components and parts. The problem is that Parylene-C alone is too permeable to body water and the ions that are dissolved in it. Application as a coating material for long-term implants is therefore not possible. The infiltrating water not only corrodes the electronic components, but also reduces the adhesion between the Parylene-C and the coated surface. Therefore, layer systems of metal oxides and polymers are used for encapsulation. The aim of this work is to find out how different layer systems behave in relation to their water vapour transmission. Thicker systems should allow less water vapour to pass through than thinner ones. The task is to find this out using the test method for water vapour transmission barriers and to determine the water vapour transmission rate. It has been proven that in some cases the thicker layers performed worse than the thinner layer systems by a factor of ten. It has been shown that there is a relationship between the base substrate thickness, the thickness of the layer system and their flexibility.
Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist
es, ein neues Konzept für ein Messinstrument zu erstellen, um die benötigte Länge von Implantatstäben für die Wirbelsäulenchirurgie ermitteln zu können. Die Implantatstäbe werden genutzt, um Pedikelschrauben in einem Pedikelschraubensystem miteinander zu verbinden. Durch das Konzept soll ermöglicht werden, dass der operierende Arzt die benötigte Implantatlänge bestimmen kann, ohne das vorgesehene Implantat auspacken und erproben zu müssen. Die bisherige single-use-Lösung eines silikonummantelten Aluminium-Probestabes mit entsprechen den Längenmarkierungen soll von dem neu ausgearbeiteten Konzept abgelöst werden. Dafür werden verschiedene Lösungskonzepte erarbeitet und methodisch das geeignetste Konzept gewählt. Für künftige Operationen soll ein Stab aus der Formgedächtnislegierung Nitinol verwendet werden. Der „Probestab“ wird in verschiedenen Längen angeboten (120 mm, 300 mm, 500 mm) und bietet den Vorteil der Mehrfachverwendung. Nachdem der Arzt den Probestab gebogen und als Längenmessinstrument verwendet hat, kann dieser in die Aufbereitung gegeben werden, wo er durch die entstehende Hitze wieder die Ursprungsform erlangt und zum erneuten Einsatz bereit ist.
Die Firma TCS möchte einen Klebeprozess für die Tasten einer Klingenanlage automatisieren. Die Anlage hierzu soll, soweit möglich, selbst entwickelt und gefertigt werden. Besonders die Vorteile des 3D-Drucks und Entwicklertools wie Arduino sollen in dem Projekt genutzt werden und zu einer günstigen Lösung führen. Der erste Schritt in Richtung Automatisierung wird durch eine Zuführlösung ermöglicht, die in dieser Arbeit entwickelt, gefertigt und untersucht wird.
TSE-Signatur Verifier
(2022)
Trends im Compilerbau
(2022)
CSAF in DefectDojo
(2022)
Artificial First Responder
(2022)
Die Firma XYZ benötigt einen neu entwickelten Tragarm für die folgende Generation der Schweißzange. Die Konzeption und Entwicklung des Tragarms findet unter den Gesichtspunkten der Fertigungs- und Montagekosten, sowie Nutzerfreundlichkeit und Design statt. Die Nutzerfreundlichkeit und das Design wird mit Hilfe des aktuellen Tragarms und einer Benchmarkanalyse optimiert. Die Benchmarkanalyse zeigt dabei die unterschiedlichen Ansätze der am Markt existierenden Produkte. Die Bewertung der Konzepte findet mit Hilfe einer Nutzwertanalyse statt. Durch die gewichteten Ergebnisse und Interviews mit den Projektbetreuern können Schwachstellen aufgedeckt und weitere Optimierungsmöglichkeiten gefunden werden. Die Konstruktion wird mit analytischen Methoden zur Berechnung und Auslegung ergänzt. Das Ergebnis ist ein Tragarm, dessen Reichweite und Arbeitsraum den Kundenbedürfnissen entspricht. Unter Berücksichtigung der Tragfähigkeit, Kippsicherheit und Nutzerfreundlichkeit weist der Tragarm ein eigenständiges Design mit Kippmechanismus auf, welches eine stufenlose Anpassung des Arbeitsraumes ermöglicht.
Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, eine kostengünstige, aber effektive und flexible Automatisierungsmaßnahme für Fräsbauteile einzurichten. Dadurch sollte der Mitarbeiter entlastet und für anderweitige Tätigkeiten eingesetzt werden, um durch diesen Aspekt zeitgleich Kosten einzusparen. Zudem musste die Lösung für zukünftige Optimierungen und Veränderungen an der Maschine ausgelegt sein. Durchgeführt wurde das Forschungsprojekt an einer 3-Achs CNC-Fräsmaschine (Chiron Mill 2000). Die Automatisierung bezieht sich auf die Entnahme von unterschiedlich langen Werkstücken (76 bis 400 mm), deren Abtransport aus dem Maschinenumfeld sowie das Nachschieben des Rohmaterials. Um eine zielgerechte Lösung zu finden, wurden Methoden wie der morphologische Kasten herangezogen. Es entstand eine einfach handhabbare und kosteneffiziente Lösung mit einem Transportband, einem pneumatisch beaufschlagten Spindelgreifer und einem profilgenauen, konstruiertem auf den Greifer montierbaren Fingerpaar. Mit dem Forschungsprojekt wurde eine deutliche Steigerung der Eingriffszeit durch einen Mitarbeiter ermöglicht, wobei aber die Prozesszeit für einen Zyklus angestiegen ist. Zudem konnten die Kosten für die Produktion der Bauteile deutlich gesenkt werden. Durch die Automatisierungslösung konnte der Werker von monotonen Arbeitsgängen befreit und für stärker wertschöpfende Tätigkeiten gewonnen werden.
Die additive Fertigung von Bauteilen aus Kunststoff bietet einige Vorteile gegenüber der klassischen Fertigung durch Spritzguss. Da das Herstellungsverfahren jedoch einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften eines Bauteiles hat, wird in dieser Untersuchung das anisotrope Verhalten von Polyamid, das durch FDM verarbeitet wird, analysiert und dem Spritzguss gegenübergestellt. Des Weiteren wird auf der Grundlage der Ermittlung von Materialkennwerten im Zugversuch ein FEM-Modell aufgebaut. Dadurch wird eine Möglichkeit zur Vorhersage der Verformungen von anisotropen, additiv gefertigten Bauteilen geschaffen.
Die derzeitige Kühlkreisregelung einer bestehenden Drehmaschinenbaureihe, welche ein kontinuierliches Erwärmen der Werkzeugspindel während der Bearbeitung nicht verhindern kann, wurde im Rahmen dieser Projektarbeit optimiert. Hierbei verkürzt die neue Kühlkreisregelung der Werkzeugspindel sowohl die Warmlaufphase und gewährleistet gleichzeitig eine gleichbleibende Temperatur der Komponenten bei der Bearbeitung der Werkstücke. Dies sorgt für eine konstante Spitzenhöhe der Spindel sowie des Reitstockes über mehrere Betriebsstunden hinweg. Auch die Kühlung des Hydrauliköls wurde optimiert, sodass dieses deutlich schneller als bisher auf Betriebstemperatur erwärmt und anschließend konstant gehalten werden kann.
This paper deals with the constructive adaptation of an existing mechanical single-jet valve meter (valve meter driven only by a water jet) for the realisation of a digital system. For this purpose, an existing mechanical single-jet valve meter system is constructively adapted in such a way that the existing mechanical counter can be replaced by an existing digital counter. Subsequently, the measuring behaviour of the newly created meter system is examined on a testing bench