Forschungsbericht 2021

Laser- und Anlagensystemtechnik G-2

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann

Institut auf TORE
Institutswebsite

Das Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.-Ing. C. Emmelmann ist in folgenden Bereichen aktiv:- Ausbildung von Ingenieuren und Gewerbelehrern in der Produktentwicklung sowie Produktions- und Lasertechnik- Entwicklung additiver Produktionstechnologien- Qualitätssicherung von Laserprozessen und Anlagen- Beratungs- und Ausbildungsdienstleistungen für die Industrie

Publikationen

• Design guidelines for laser powder bed fusion in Inconel 718 - Article
  Herzog, Dirk; Asami, Mohammad Karim; Scholl, Christoph; Ohle, Christoph; Emmelmann, Claus; Sharma, Ashish N.; Markovic, Nick; Harris, Andy
  Journal of Laser Applications 34 (1): 012015 (2022-02-01)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Enabling cost-based support structure optimization in laser powder bed fusion of metals - Article
  Bartsch, Katharina; Emmelmann, Claus
  JOM 74 (3): 1126-1135 (2022)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Three-dimensional finite element analysis of contact problem in dry friction clutches - Article
  Sabri, Laith A.; Stojanovic, Nadica; Senatore, Adolfo; Jweeg, Muhsin Jaber; Abed, Azher M.; Abdullah, Oday Ibraheem
  Lubricants 9 (12): 115 (2021-12)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Strain hardening behavior of additively manufactured and annealed AlSi3.5Mg2.5 alloy - Article
  Zhang, X. X.; Lutz, Andreas; Andrä, Heiko; Lahres, Michael; Gong, W.; Harjo, S.; Emmelmann, Claus
  Journal of Alloys and Compounds 898 : 162890 (2022-03-25)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Analytical and numerical solutions for the thermal problem in a friction clutch system - Article
  Sabri, Laith Abed; Topczewska, Katarzyna; Jweeg, Muhsin Jaber; Abdullah, Oday Ibraheem; Abed, Azher M.
  Computation 9 (11): 122 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Comparative on-grid solar systems winter performance analyses of different PV technologies in Baghdad weather - inProceedings
  Obaid, Nibras M.; Kasim, Naseer K.; Kadhim, Arwa M.; Alhamadani, Ahmed; Abdullah, Oday Ibraheem
  International Conference on Engineering and Science (ICES 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Stereo camera based in-situ monitoring of L-PBF process stability by spatter detection - inProceedings
  Brummerloh, Daniel Lukas; Jutkuhn, Dennis; Yang, Zheng; Penn, Alexander; Emmelmann, Claus
  Advancing Precision in Additive Manufacturing (2021)
  
  
• Thermal and thermoelastic problems in dry friction clutch: a comprehensive review - Article
  Jabbar, Nasr A.; Hussain, Ihsan Y.; Abdullah, Oday Ibraheem
  Heat Transfer 50 (8): 7855-7878 (2021-12-01)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Fluid-structure interaction modelling of a soft pneumatic actuator - Article
  Maruthavanan, Duraikannan; Seibel, Arthur; Schlattmann, Josef
  Actuators 10 (7): 163 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• On the digital twin application and the role of artificial intelligence in additive manufacturing: a systematic review - Article
  Bartsch, Katharina; Pettke, Alexander; Hübert, Artur; Lakämper, Julia; Lange, Fritz
  JPhys Materials 4 (3): 032005 (2021-07-01)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Material modeling of Ti6Al4V alloy processed by laser powder bed fusion for application in macro-scale simulation - Dataset
  Bartsch, Katharina; Herzog, Dirk; Bossen, Bastian; Emmelmann, Claus
  Open Access
  
  
• Remote control of a soft walking robot - inProceedings
  Schiller, Lars; Seibel, Arthur
  IEEE 4th International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Toward industrial silicone 3D printing of soft robots - inProceedings
  Weigand, Felix; Nguyen, Anh Minh; Wolff, Jan; Seibel, Arthur
  IEEE 4th International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Compression behavior of typical silicone rubbers for soft robotics applications at elevated temperatures - inProceedings
  Utkan, Doruk; Maruthavanan, Duraikannan; Schimanowski, Alex; Seibel, Arthur
  IEEE 4th International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Comparison of iPad Pro’s LiDAR and TrueDepth capabilities with an industrial 3D scanning solution - Article
  Vogt, Maximilian; Rips, Adrian; Emmelmann, Claus
  Technologies 9 (2): 25 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Material modeling of Ti–6Al–4V alloy processed by laser powder bed fusion for application in macro-scale process simulation - Article
  Bartsch, Katharina; Herzog, Dirk; Bossen, Bastian; Emmelmann, Claus
  Materials Science and Engineering A 814: 141237 (2021-05-13)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Evolution of microscopic strains, stresses, and dislocation density during in-situ tensile loading of additively manufactured AlSi10Mg alloy - Article
  Zhang, X. X.; Lutz, Andreas; Andrä, Heiko; Lahres, Michael; Gan, Weimin; Maawad, Emad; Emmelmann, Claus
  International Journal of Plasticity 139: 102946 (2021-04)
  Publisher DOI
  
  
• Effect of heat accumulation on the single track formation during laser metal deposition and development of a framework for analyzing new process strategies - Article
  Heilemann, Markus; Jothi Prakash, Vishnuu; Beulting, Lorenz; Emmelmann, Claus
  Journal of Laser Applications 33 (1): 0000307 (2021-02-01)
  Publisher DOI
  
  
• Digitalization of directed energy deposition process through a multidirectional height monitoring sensor system - Article
  Jothi Prakash, Vishnuu; Buhr, Malte; Emmelmann, Claus
  Journal of Laser Applications 1 (33): 012044 (2021-02-01)
  Publisher DOI
  
  
• Numerical Simulation of Laminar Boundary Layer Flow Over a Horizontal Flat Plate in External Incompressible Viscous Fluid - Article
  Belhocine, Ali; Stojanovic, Nadica; Abdullah, Oday Ibraheem
  European Journal of Computational Mechanics 30 (4-6) : 337-386 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Advancement of selective laser melting by laser beam shaping - Thesis
  Wischeropp, Tim Marten
  Springer: 978-3-662-64584-0 (2021)
  
  
• Systematic design of soft machines - Thesis
  Seibel, Arthur
  Sierke Verlag 978-3-96548-112-1 (2021)
  
  
• Generatives Design zur Optimierung additiv gefertigter Kühlkörper - Thesis
  Struve, Arnd
  Springer 978-3-662-63070-9: (2021)
  Publisher DOI
  
  
• The Influence of the Braking Disc Ribs and Applied Material on the Natural Frequency - Article
  Abdullah, Oday Ibraheem; Stojanovic, Nadica; Grujic, Ivan
  International Journal of Precision Engineering and Manufacturing 23 (1): 87-97 (2022-01)
  Publisher DOI
  
  
• The Influence Of The Hydrogen Injection Timing On The Internal Combustion Engine Working Cycle - Article
  Grujić, Ivan Lj; Dorić, Jovan; Abdullah, Oday Ibraheem; Stojanović, Nadica R.; Davinić, Aleksandar Lj
  Thermal Science 25 (5 Part B): 3801-3811 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Particles formation due to the wear of tires and measures for the wear reduction: A review - article-review
  Stojanovic, Nadica; Abdullah, Oday Ibraheem; Grujic, Ivan; Boskovic, Bojana
  Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering (in Press) : (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Prozessgerechte Topologieoptimierung für die Additive Fertigung - Thesis
  Lange, Fritz
  Springer 978-3-662-63132-4: (2021)
  
  

Projekte

• DigitAl - Digitalisierung der Entwicklung neuer Aluminiumlegierungen für die additive Fertigung mittels künstlicher Intelligenz
  Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  
• KIM - Künstliche Intelligenz als Mentoring-Lösung für das lebenslange Lernen
  Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB); Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  
• OptiPro - Optimierte Nachbearbeitung strukturoptimierter Bauteile innerhalb der hybriden Prozesskette
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2021 - 2023
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  
• Autoreif - Entwicklung vollautomatischer mobiler Umreifungssysteme
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2021 - 2023
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  
• THESIS - Thermische Sensoren für eine verbesserte Prozesskontrolle in pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2021
  Projektleitung: Bossen, Bastian
  
  
• AManECO - Assessment of Additive Manufacturing Limits for Eco-Design Optimization in Heat Exchangers
  European Commission; Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  
• MOnACO - Manufacturing of a large-scale AM component
  European Commission; Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Emmelmann, Claus
  
  
• WTM I³-LAB Smart Reactors - I³-Lab - Smart Reactors
  Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2018 - 2022
  Projektleitung: Smirnova, Irina; Schlüter, Michael; Heinrich, Stefan; Horn, Raimund; Liese, Andreas; Emmelmann, Claus
  Mitarbeitende: Eixenberger, Daniela
  
  
• PAULA - Homogene thermische Prozessbedingungen additiver Bauprozesse und Industrialisierungsmaßnahmen durch Fabrikstruktursimulationen, digitale Datenketten und zentrale Pulverversorgung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Emmelmann, Claus
  
  
• REGIS - Ausfallsicherer Entwurf und heuristische Entwicklung der Fügeprozesse additiv gefertigter Integralstrukturen
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Herzog, Dirk
  
  

Kooperationspartner

• Fraunhofer IAPT
• RMIT Melbourne
• Lortek S Coop
• FIT Production GmbH
• Epsilon Ingenierie
• Fundacion Centro Technologico de Miranda de Ebro
• Fundacion Cidetec
• Mondragon Goi Eskola Politeknikoa Jose Maria Arizmendiarrieta S Coop
• Technische Universität Dresden, Institut für Strömungsmechanik
• Autodesk Ltd.
• General Electric Deutschland Holding GmbH
• Safran S.A.
• Element 22 GmbH
• C-Therm Technologies Ltd.