Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Struktur
  • Fakultäten
  • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
  • Institute
  • Institut für Tragwerksentwurf
  • Research
Logo Institut für Tragwerksentwurf der TU Braunschweig
Design Process for AM
  • Research
    • Precast Concrete Components 2.0
    • Force flow optimised Design through SC3DP
    • Fibre Reinforced 3D Concrete Printing
    • Design Process for AM
    • Jointing Principles for AM Processes
    • Integration of AMC Process
    • I3DCP
    • Robocrete
    • Robotic Rammed Earth
    • Magnetic alignment of steel fibers
    • Innovative Wachsschalungen
    • DBFL
    • Modulare Wachsschalung
    • Generative Fertigung
    • Wachs formt Beton
    • Leichte Tragwerke

Design Process for AM

A07 – Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) of complex individualized steel components


Project summary

Design Process
Topology-optimized Y-node with the method developed at ITE in Rhino/Grasshopper

This project deals with the design process of components for additive manufacturing (AM) by Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM). In construction, components are often individual parts and usually used in the building as a single part or in small quantities. With the implementation of AM processes, these components are usually free-form geometries that result from the fulfilment of a wide range of boundary conditions. This includes improvements in material utilization through topology or shape optimization, geometries suitable for production and architectural design requirements. Due to the frequently small number of identical components, the effort required to create the geometry must also be kept low, as otherwise the economic advantages of AM are outweighed by the effort required in the design process.

Project leader at ITE:  

  • Prof. Dr. Kloft

Participating institutes:

  • ITE - Institut für Tragwerksentwurf TU BS
  • ifs – Institut für Füge- und Schweißtechnik TU BS
  • IS – Institut für Stahlbau TU BS

Funding period:

  • 01/2020 - 12/2023

Funded by:

  • DFG – German Research Foundation within CRC / TRR 277 - A 07

Project Aims/ Working program

The approach in this project is to automate as many work steps as possible. As a further guideline, the respective effort per work step should be kept as low as possible. Due to its versatile adaptability, Rhinocerus and Grasshopper are used, as well as specially programmed components in C#. The developed design process will be elaborated and applied in the following work packages.

Working program:

  • Design of nodal joints for connecting of semi-finished steel products
  • Design of a 3-d anchoring structure for steel components in concrete
  • Development of criteria for design

Preliminary work

RP: Non-Waste-Wax-Formwork: Novel precise formwork-technology on basis of 100% recyclable industrial wax for the fabrication of geometrically complex concrete elements

  • Dissertation by Jeldrik Mainka (ITE) on "Non-Waste Wax Formwork” (Non-Waste Wachsschalung), Braunschweig, june 2019.

RP: Modular wax formwork: Modular and fully automated production process for free-form concrete formwork in building construction based on technical waxes

  • Dissertation by Franz Wirth (ITE) on  “Research on the suitability of non-waste Wax-formwork technology, Braunschweig, may 2020)

RP: Innovative Non-Waste-Wax-Formwork for the Fabrication of High-Precision Machine Frames made of UHPC

RP: Entwicklung einer robotergestützten Spritztechnologie zur schalungslosen generativen Fertigung komplexer Betonbauteile

Methods

  • Setting design space
  • Filling design space with points
  • Volumetric meshing of the points
  • Using edges serve as spatial frameworks
  • Applying loads to spatial frameworks and calculating the beam forces using FEM
  • Moving the points according to defined rules depending on the beam forces
  • Re-linking of the moved points and calculation of the framework as the next iteration step
  • Iteration until termination criterion is reached
  • Generating an output geometry for final verification and additive manufacturing
Geometric representations of the individual work steps of the developed design process
Geometric representations of the individual work steps of the developed design process

Project team:

Prof. Dr. Kloft; Dipl. Ing. Christoph Müller​​​​​​​

Bildnachweise dieser Seite

Für alle

Stellen der TU Braunschweig
Jobbörse des Career Service
Merchandising
Sponsoring- & Spendenleistungen
Drittmittelgeförderte Forschungsprojekte
Vertrauenspersonen für Hinweisgeber

Für Studierende

Semestertermine
Lehrveranstaltungen
Studiengänge von A-Z
Informationen für Erstsemester
TUCard

Interne Tools

Status GITZ-Dienste
Handbuch für TYPO3 (Intern)
Corporate Design-Toolbox (Intern)
Glossar (DE-EN)
Meine Daten ändern
Hochschulöffentliche Bekanntmachungen

Kontakt

Technische Universität Braunschweig
Universitätsplatz 2
38106 Braunschweig
Postfach: 38092 Braunschweig
Telefon: +49 (0) 531 391-0

Anreise

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.