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S. Khan:
"3D-Drucken von polymergebunden Magnetwerkstoffen";
Betreuer/in(nen): D. Süss; Institut für Festkörperphysik (E138), 2016.

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit Anwendung von 3D-Drucktechnologien auf polymergebundenen Magnetwerkstoffen. In Kooperation mit Magnetfabrik Bonn und der der Firma Infineon wurde polymergebunden Magnetwerkstoff-Filamenten für einen 3D-Drucker, der mit zwei Extruder ausgestattet ist, konzipiert. Nach der Inbetriebnahme des 3D-Druckers wurden einige Testdrucks mit dem mitgelieferten PLA-Filament durchgeführt. In weiteren Schritten dieser Arbeit wurde eine provisorische Einrichtung für die kurzen Zylinder-Filamente für einen Testvorgang aufgebaut. Nach dem flexible und längere Filamentstücke zur Verfügung gestellt wurden, war das Konzept eines Magazins aus technischen Gründen fehleranfällig gewesen und daher nicht weiter verfolgt. Mit einer CAD-Software wurden einige Geometrie-Formen konstruiert und mit den passenden Filamentstücken durch den 3D-Drucker realisiert. In den ersten Testphasen wurde mit Magnet-Filament das 3D-Drucken einer Zylinderscheibe und eines Quaders erfolgreich durchgeführt. Anschließend wurden die gedruckten Objekt mit Hilfe des Pulsed Field Magnetometers auf T magnetisiert. Sowohl beim 3D-Druck mit PLA Filament als auch mit Magnet-Filament kam der Warping-Effekt zum Vorschein. Dieser unerwünschter Nebeneffekt war noch zu minimieren, daher wurde mit zwei Nylon Filamenten (PA 6 und PA 12) eine Reihe an Tests durchgeführt um die bestmögliche Parametereinstellungen zu finden. Mit den angepassten Parametern wurden sowohl mit dem Neofer 25/60 P - als auch mit dem Sprox 8/21p-M-Filament ein vereinfachter (integrated back bias)-Magnet und ein Würfel gedruckt. Als weiterer Punkt wurde die Hysteresekennlinie eines Ferrit-Rings und eines (Integrated back bias)-Magneten zur Bestimmung der transversalen Suzeptibilität aufgenommen.

Im Unterkapitel Warping-Effekt ist ersichtlich, dass die Beschichtungsmethode 31 und 32 mit geringer Abweichung zur Verminderung des Warping-Effekts nicht für Magnet-Filamente angepasst waren. Die Beschichtungsmethode 30, die eine höhere Abweichung aufwies, war für den 3D-Drucken mit Magnet-Filamenten besser geeignet. Abschließend wurde ein zweiteiliger Würfel konstruiert und mit Magnet-Filamenten gedruckt. Dabei stellte sich heraus, dass der Übergang von Sprox auf Neofer aufgrund der unterschiedlichen Bindematerialien der Magnet-Filamente als nicht Erfolgreich verzeichnet werden konnte.