Diplomarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 2.2, Technische Universität Dresden (Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Stellen Sie sich vor, Sie könnten die Grenzen der modernen Textilverarbeitung neu definieren. Diese Arbeit taucht tief ein in die innovative Welt des Ultraschallschweißens, indem sie die Entwicklung einer bahnbrechenden, flexiblen und besonders leichten Schweißmaschine mit C-Bügel-Struktur für den Einsatz mit einem Roboterarm vorantreibt. Im Zentrum dieser Forschungsreise steht die Herausforderung, eine signifikante Gewichtsreduktion zu erzielen, ohne dabei Kompromisse bei der essenziellen Festigkeit und Stabilität der Maschine einzugehen. Durch den Einsatz modernster Methoden wie der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Topologieoptimierung werden verschiedene Designvarianten akribisch analysiert und verglichen, um eine optimale Lösung zu finden, die sowohl den Anforderungen an den Leichtbau als auch an die Präzision des Schweißprozesses gerecht wird. Der detaillierte Designprozess, basierend auf dem V-Modell, führt von der initialen Anforderungsdefinition über den systematischen Entwurf von Schlüsselkomponenten wie Press-, Vorschub- und Ultraschallsystemen bis hin zur umfassenden Systemintegration und -überprüfung. Diese Arbeit präsentiert nicht nur einen detaillierten Einblick in die Konstruktion einer solchen Maschine, sondern beleuchtet auch die komplexen Zusammenhänge zwischen Materialauswahl, Designoptimierung und den spezifischen Anforderungen der Textilverarbeitungsindustrie. Es werden innovative Lösungen vorgestellt, um die Effizienz und Flexibilität von Ultraschallschweißprozessen zu steigern und somit neue Möglichkeiten in der Automatisierung und Individualisierung von Produktionsabläufen zu eröffnen. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren das Potenzial, traditionelle Fertigungsmethoden durch fortschrittliche Technologien zu revolutionieren und einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger und ressourcenschonender Produktionsverfahren zu leisten. Diese Forschung ist ein Muss für jeden Ingenieur, Designer oder Forscher, der sich für die Zukunft der Textilverarbeitung und die Anwendung modernster Konstruktionsmethoden interessiert, und bietet einen tiefgreifenden Einblick in die Herausforderungen und Chancen bei der Entwicklung von Leichtbau-Ultraschallschweißmaschinen für den Robotereinsatz.
