Der Werkstoff Polyamid 12 (PA12) ist ein teilkristalliner Thermoplast, der aufgrund seiner hohen Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien und Abrieb sowie einer guten thermischen Stabilität in der Automobil- und Flugzeugindustrie verwendet wird. Das Material ist mit diversen Fertigungstechnologien verarbeitbar, darunter das selektive Lasersintern, das durch gute und reproduzierbare mechanische Eigenschaften großes Potential zur industriellen Produktion bietet und somit ein detailliertes Verständnis des mechanischen Verhaltens motiviert. Die vorliegende Arbeit stellt einen Ansatz zur Modellierung des mechanischen Verhaltens von selektiv lasergesintertem Polyamid 12 vor. Auf Basis eines umfangreichen temperatur- und geschwindigkeitsgeregelten experimentellen Programms wird ein kontinuumsmechanisches Modell entwickelt, dessen Parameter identifiziert, simulativ abgesichert und validiert werden. Nach einer Einführung in die Technologie des selektiven Lasersinterns werden einige Voruntersuchungen durchgeführt, um den Werkstoff Polyamid 12 zu charakterisieren. Nach Vorstellung der beiden materialtheoretischen Ansätze der linearen Viskoelastizität und der endochronen Plastizität folgt der experimentelle Abschnitt der Arbeit. Hier werden die eigenentwickelten Prüfkörper, bei deren Entwicklung die geometrischen Freiheiten des SLS-Verfahrens gezielt genutzt werden, vorgestellt. Weiterhin widmet sich ein umfangreicher Abschnitt der kinematischen Beschreibung der Prüfkörper sowie der dazu eingesetzten Technik der digitalen Bildkorrelation. Die mechanischen Versuche, zu denen Zug-, Torsions- sowie einfache Scherversuche zählen, bilden den Hauptteil des experimentellen Kapitels. Im Vordergrund stehen Relaxationsversuche und Experimente mit konstanter Dehnrate bei diversen Temperaturen, die von zyklischen und gestuften Experimenten flankiert werden. Im Anschluss an die experimentellen Arbeiten steht die thermodynamisch konsistente Herleitung des dreidimensionalen Materialmodells für kleine Deformationen. Der Vorteil des umfangreichen experimentellen Programms wird im Rahmen der Parameteridentifikation deutlich. Mit den rein deviatorischen Experimenten kann zuerst allein der isochore Anteil des Materialmodells angepasst werden, bevor die volumetrischen Modellanteile anhand der Zugversuche identifiziert werden. Nach der abschließenden Implementierung in eine kommerzielle Software auf Basis der Methode der finiten Elemente folgen die Zusammenfassung und der Ausblick. Hier wird u. a. ein Materialmodell für finite Deformationen, das auf einem multiplikativen Split des Deformationsgradienten basiert, vorgestellt.    «

Der Werkstoff Polyamid 12 (PA12) ist ein teilkristalliner Thermoplast, der aufgrund seiner hohen Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien und Abrieb sowie einer guten thermischen Stabilität in der Automobil- und Flugzeugindustrie verwendet wird. Das Material ist mit diversen Fertigungstechnologien verarbeitbar, darunter das selektive Lasersintern, das durch gute und reproduzierbare mechanische Eigenschaften großes Potential zur industriellen Produktion bietet und somit ein detailliertes Verständni...    »