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Martin David, M.Sc.

Martin David
Kontaktdaten
Raum 102r/ IWF Neubau
+49 531/391-7678
m.david(at)tu-braunschweig.de

Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Langer Kamp 19b
D - 38106 Braunschweig 

Büro: IWF-Neubau, 1. OG, Raum 102r

Arbeitsfelder

  • 3D-Druck mittels Spritzbeton (SC3DP)
  • Automatisierte Prozesse zur Bewehungsintegration
  • Automatisierte Nachbearbeitung von Betonbauteilen

Lehre

  • Betreuung von studentischen Arbeiten
  • Betreuung der Vorlesung Service Robtik

Aktuelle Forschungsprojekte

  • TRR 277 - Teilprojekt A04:
    "Integrated Additive Manufacturing Processes for Reinforced Shotcrete 3D Printing (SC3DP) Elements with Precise Surface Quality"

Abgeschlossene Forschungsprojekte

  • HyLight3D - Variantenflexible Herstellung hybrider Leichtbaustrukturen

Studentische Arbeiten

Entwicklung eines Verschlussmechanismus für Injection 3D Printing
Additive Maufacturing in construction promises to become a new key technology for the construction sector. Together with TU Munich, TU Braunschweig is currently leading a Collaborative Research Center (SFB/TRR 277) in which several 3D Printing technologies are investigated on the large scale, including materials like concrete, steel and wood. On the more experimental side, also completely new Additive Manufacturing technologies are investigated, as for example the Injection 3D Concrete Printing (I3DCP) project funded by VW Foundation. 

In this project, the objective is to develop a 3D printing nozzle for the I3DCP technology. With Injection 3D Concrete Printing, an object is not printed in horizontal layers, but the material is printed in spatially free trajectories in a suspension (see Fig. 1). As the material is injected into the formwork with a long nozzle, currently the precise start and stop of the concrete flow poses a challenge. In this project, an extrusion nozzle containing an accurately controllable start stop mechanism should be developed and implemented on a lightweight UR10 robot. 

Multiple process parameters, such as motion speed of the tip of the nozzle, flowrate of the pumping concrete, nozzle diameter and air pressure are crucial and need to be optimized to deliver the desired performance. Therefore, the variables involved in the printing process have to be determined. Further, the size and direction of the inserting nozzle have to be determined to increase the structural performance.
Within the context of this work the following tasks are of interest:

  • Methodological development of an automated valve for I3DCP with VDI 2221 (Definition of requirements, Development of function structures and principal solutions, Creation of drafts and production of prototypes)
  • Integration of the end-effector and PLC on a six-axis lightweight robot
  • Design of test setups for the assessment of relevant process parameters and execution of experiments (evaluation matrix, DOE, …)
The Supervision will be done in cooperation with two institutes (IWF-Prof. Dröder and ITE - Prof. Hack). The experimental work will be carried out at ITE

Art:
  • Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
  • Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
  • Bachelorarbeit
  • Studienarbeit(Master)
  • Masterarbeit

Fachrichtungen: Maschinebau
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 26.01.2023

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Experimental setup at ITE
Experimental setup at ITE
I3DP-Process at ITE
I3DP-Process at ITE
Glättung von Betonoberflächen mittels flexibler Endeffektoren
Die additive Fertigung verspricht in Zukunft eine Schlüsseltechnologie nicht nur im Maschinenbau, sondern auch im Bauwesen zu werden. Gemeinsam mit der TU München leitet die TU Braunschweig zurzeit den Sonderforschungsbereich „AMC – Additive Manufacturing in Construction“ (SFB/TRR 277), in welchem verschiedene 3D-Drucktechnologien in großem Maßstab für das Bauwesen untersucht werden. Dabei werden Materialien wie Beton, Stahl und Holz als Werkstoffe für verschiedene, teils auch neu entwickelte Verfahren untersucht.
Eins dieser Verfahren ist das „SC3DP Shotcrete 3D Printing“. Hierbei wird der Beton mithilfe von Druckluft beschleunigt und auf Oberflächen aufgespritzt. 

Neben der Erforschung des Prozesses an sich, werden auch Untersuchungen zur Integration von Verstärkungen und zur Oberflächenbearbeitung durchgeführt. Dabei ist vor allem die Nacharbeit der sichtbaren Flächen von Interesse, da der SC3DP- Prozess zwar hohe Volumina mit jedoch stark variierender Oberfläche erzeugt. Das genaue Vorgehen der Oberflächenbearbeitung hinsichtlich Endeffektoren, Bahnplanung und erzielbaren Oberflächenqualitäten wird aktuell untersucht.

Themenbereiche:

  • Entwicklung von Endeffektoren zur Oberflächenbearbeitung von ebenen und gekrümmten Flächen
  • Erprobung und Validierung verschiedener Endeffektoren und Ansätze zur Oberflächenglättung
  • Simulation von Glättungsverkzeugen mittels FEM
  • Entwicklung von Bahnplanungsalgorithmen zur Oberflächengestaltung
Wenn du kreativ bist, gerne Dinge ausprobierst und auf der Suche nach einem spannenden Thema bist, melde ich bei mir.

Es werden keine Vorkenntnisse benötigt!


Art:
  • Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
  • Bachelorarbeit
  • Studienarbeit(Master)
  • Masterarbeit

Fachrichtungen: Maschinebau
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 26.01.2023

Images

Experimentelle Untersuchungen zu verschiedenen Materialkompositionen beim Glätten
Die additive Fertigung verspricht in Zukunft eine Schlüsseltechnologie nicht nur im Maschinenbau, sondern auch im Bauwesen zu werden. Gemeinsam mit der TU München leitet die TU Braunschweig zurzeit den Sonderforschungsbereich „AMC – Additive Manufacturing in Construction“ (SFB/TRR 277), in welchem verschiedene 3D-Drucktechnologien in großem Maßstab für das Bauwesen untersucht werden. Dabei werden Materialien wie Beton, Stahl und Holz als Werkstoffe für verschiedene, teils auch neu entwickelte Verfahren untersucht.
Eins dieser Verfahren ist das „SC3DP Shotcrete 3D Printing“. Hierbei wird der Beton mithilfe von Druckluft beschleunigt und auf Oberflächen aufgespritzt.

Im Rahmen zu Untersuchungen beim Glätten von Freiformflächen wird ein Ersatzmaterial für Beton gesucht, da dieser nach durchgeführten Versuchen nicht wiederverwendet werden kann und aufwändig entsorgt wird. Außerdem werden hohe Anforderungen an die Lagerung und die Verarbeitung gestellt. 

Im Rahmen der Arbeit sollen Untersuchungen zu Ersatzmaterialen durchgeführt werden, welche vergleichbare Eigenschaften beim Glätten aufweisen, jedoch besser zu lagern und wiederverwendbar sind. Folgende Schwerpunkte sind zu bearbeiten:
  • Recherche zum Glätten von Betonoberflächen
  • Recherche zu möglichen Ersatzmaterialien mit vergleichbaren Glätteigenschaften wie Beton
  • Aufbau von Versuchsständen zur experimentellen Überprüfung der Materialien
  • Dokumentation und Auswertung der Experimente
Wenn du kreativ bist, gerne Dinge ausprobierst und auf der Suche nach einem spannenden Thema bist, melde ich bei mir.

Es werden keine Vorkenntnisse benötigt!


Art:
  • Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
  • Bachelorarbeit
  • Studienarbeit(Master)
  • Masterarbeit

Fachrichtungen: Maschinebau
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 26.01.2023

Publikationen

  • Wacker, Christian; Köhler, Markus; David, Martin; Aschersleben, Franziska; Gabriel, Felix; Hensel, Jonas; Dilger, Klaus; Dröder, Klaus
    Geometry and Distortion Prediction of Multiple Layers for Wire Arc Additive Manufacturing with Artificial Neural Networks
    In: Applied Sciences, MDPI, Basel, 2021, Ausgabe Special Issue "Metal Additive Manufacturing and its Applications: From the Material to Components Service Life", Seite 1-16, DOI 10.3390/app11104694, Review: Ja
    Weitere Informationen
  • Dross, Marcel; Albergt, Max; David, Martin; Reichler, Ann-Kathrin; Hoffmeister, Hans-Werner; Dröder, Klaus
    Combined robot-based manufacturing and machiningof multi-material components
    In: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Springer Nature, 2021, Seite 1-8, DOI 10.1007/s00170-021-07008-3, Review: Ja
    Weitere Informationen
  • Dröder, Klaus; David, Martin; Dross, Marcel; Albergt, Max
    Prozesskette zur variantenflexiblen Herstellung hybrider Leichtbaustrukturen durch Einsatz umformender, additiver und subtraktiver Fertigungsverfahren (HyLight3D)
    Universitätsbibliothek Braunschweig, 2021
    Weitere Informationen
  • Albergt, Max; David, Martin; Dross, Marcel; Reichler, Ann-Kathrin; Hoffmeister, Hans-Werner; Dröder, Klaus
    Production of individualized Multi Maerial Components using a robot-based process chain
    In: 16th International Conference on High Speed Machining, k.A., MM Science Journal - Special Issue, 2021, Seite 1, Review: Ja
    Weitere Informationen
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