Konstruktion für die Additive Fertigung 2019 by Unknown

Autor:Unknown
Die sprache: deu
Format: epub
ISBN: 9783662611494
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg

Füllvolumen/Packungsdichte

Das Füllvolumen gibt das Verhältnis vom Volumen aller Partikel bezogen auf das Hohlraumvolumen an.

(2.1)

Wie eingangs beschrieben, ist es schwer das Füllvolumen isoliert zu untersuchen, da die Masse ebenfalls zunimmt. Hollkamp und Gorden umgingen dieses Problem, indem sie unterschiedliche Materialien mit unterschiedlicher Dichte vermischen und so das Füllvolumen variieren konnten. Als Ergebnis wurde ein optimales Füllvolumen von 45 % identifiziert. Im Bereich von 67 bis 78 % nimmt die Systemdämpfung leicht ab, bleibt dafür aber in dem Bereich näherungsweise konstant. Bei 100 % Füllvolumen ist keine Systemdämpfung mehr ersichtlich [24]. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Schmitt et al., die einen Bereich von 40 bis 80 % für das Füllvolumen angeben, um eine gute Systemdämpfung zu erzielen. Bei diesem Füllvolumen ist das Verhältnis zwischen Reibung und Kollision für eine hohe Energiedissipation gut abgestimmt [29]. Das optimale Füllvolumen sollte allerdings für andere Bauteile als für Balken überprüft werden [22].

Xu et al. haben den Einfluss des Füllvolumens auf die Systemdämpfung bei verschiedenen Frequenzen untersucht. Für Frequenzen bei 100 Hz ergab sich eine optimale Systemdämpfung für ein Füllvolumen von 60 %. Mit zunehmender Frequenz (2000–3500 Hz) verschiebt sich das optimale Füllvolumen zu 100 %. Bei einer Frequenz von 5440 Hz nahm das optimale Füllvolumen auf 90 % ab [23]. Die Versuche wurden für vier verschiedene Partikelgrößen und fünf verschiedene Frequenzen durchgeführt. Xu et al. entwickelten eine Kurve, die den optimalen Füllgrad über die Frequenz wiedergibt. Folglich sollte das optimale Füllvolumen nach der Anregungsfrequenz ausgelegt werden. Als Daumenwert kann für niedrige Anregungsfrequenzen ein geringes und bei hohen Frequenzen ein großes Füllvolumen gewählt werden [23].

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