Fakultät Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen
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An der Hochschule Landshut wurde untersucht, ob sich mit Hilfe der additiven Ferti-gung (3D-Druck) grundsätzlich spielbare Badmintonbälle herstellen lassen, die im Wesentlichen den Vorgaben des Deutschen Badmintonverbandes (DBV) entsprechen. Weiterhin wurde experimentell geprüft, ob sich das Flugverhalten durch eine Anpassung der Ballgeometrie gezielt verändern lässt. Es wurden Bälle mit unterschiedlichen Geometrien in Strömungssimulationen erforscht sowie deren Flugverhalten anhand von Videoanalysen untersucht. Bei den Untersuchungen wurden einerseits Grenzen und Schwierigkeiten sowohl hinsichtlich des 3D-Drucks der Bälle als auch in Bezug auf die Simulationsergebnisse deutlich, andererseits konnte eine interessante Methode zur Videoanalyse des Flugverhaltens entwickelt werden.
In dieser Arbeit werden gedruckte Schichten des ferroelektrischen Terpolymers P(VDF-TrFECTFE) untersucht. Dies umfasst den Druck des Materials mit Siebdruck sowie die elektrische Auswertung der gedruckten Kondensatoren. Beim Druck wird insbesondere auf die Auswahl der Substratmaterialien, die Erstellung des Layouts, die Strukturierung der Siebe mit dem Layout, den kompletten Druckprozess, inklusive der Wahl der Druck und Trocknungsparameter, sowie die optische Untersuchung der gedruckten Schichten eingegangen. Bei der elektrischen Auswertung wird ein besonderes Augenmerk auf die PE-Hysteresekurven sowie die Heilung der Kondensatoren gelegt. Des Weiteren werden der elektrokalorische sowie der elektrostriktive Effekt dieser Kondensatoren untersucht.
Die vorliegende Arbeit beschreibt den Entwurfsprozess einer Platine, der sogenannten Mastereinheit, für den Einsatz in einem akustischen Messsystem. Diese nutzt einen Echtzeitfähigen Mikrocontroller mit integriertem USB-Modul für die Umsetzung ihrer Funktionen, wie zum Beispiel Kommunikation und Visualisierung. Dabei wird zunächst auf die theoretischen Hintergründe des Platinendesigns eingegangen. Anschließend werden Grundlagen des Bussystems USB vermittelt. Der Fokus der Arbeit liegt auf den schaltungstechnischen Umsetzungen der Funktionen und ihrer Inbetriebnahme. Der Leiterplattenentwurf und das Fertigungsverfahren werden ebenfalls thematisiert. Es konnte ein Prototyp erstellt werden, die Evaluierung der implementierten Lösungen ist noch nicht abgeschlossen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Realisierung eines Demonstrators einer Anzeige auf flexiblem Substrat zur Blutzuckerüberwachung. Hier soll untersucht werden, inwieweit es möglich ist, eine komplette Schaltung samt gedrucktem ELD (Elektrolumineszenz-Display) auf einem PET-Substrat (Polyethylenterephthalat-Substrat) unterzubekommen.
In dieser Arbeit soll der Entwicklungs- und Fertigungsprozess einer Anzeige zur Blutzuckerüberwachung aufgezeigt werden. Die Besonderheit liegt in der Fertigungstechnik der Hardware, genauer gesagt der Platine und des Displays. Hierfür wurden die Leiterbahnen für das Platinen-Layout nicht mit einem Ätzverfahren hergestellt, sondern per Dickschichtsiebdruck. Mit diesem Verfahren wird auch die Anzeige auf Basis von Elektrolumineszenz-Displays erstellt. Dies ermöglicht ein flexibles Substrat und somit auch eine flexible gesamte Schaltung.
Die Arbeit beschreibt die Herangehensweise und die Ergebnisse, welche im Rahmen dieses Projektes zu dem Thema gesammelt werden konnten, besonders in Bezug auf die Fixierung von Bausteinen, in festem Gehäuse, auf flexiblem Substrat. Hierfür wurde das Verhalten von Leitklebern auf den gedruckten Leiterbahnen untersucht.
Grundsätzlich besteht die Bachelorarbeit aus zwei Unterteilungen. Den Anfang stellt das Projekt GlucoFlex dar. Hier wurde die Arbeit des ehemaligen Bacheloranden Nicolas Holzheimer aufgegriffen. Das Ziel dieses Projekts ist die Realisierung eines Technologiedemonstrators. Unter Anwendung des Siebdruckverfahrens wurde ein uhrartiges Layout in mehreren Schichten auf ein flexibles PET-Substrat gedruckt. Ein Elektrolumineszenzdisplay dient der Informationsübermittlung an den Anwender. Die Besonderheit dieses Substrats ist dabei, dass auch die gesamte Bestückung auf der flexiblen PET-Folie stattfindet.
Da bisherige Versuche, eine elektrische Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Substrat herzustellen, gescheitert sind, wird nun die Verbindungstechnologie Loten untersucht. Dabei wird versucht mithilfe von niederschmelzenden Lotpasten die Bauteile mit den gedruckten Pads der Folie zu verbinden. Die Herausforderungen sind die unbekannte Kompatibilität zwischen den Leit- und Lotpasten auf dem Substrat und die maximale Prozesstemperatur von 150°C, welche nicht überschritten werden darf.
Im Zuge der Arbeit wurden umfangreiche Lotversuche auf dem GlucoFlex-Substrat und einem eigens entworfenen Lotlayout unternommen. Ziel war ein kompatibles Zusammenspiel zwischen Lot- und Leitpasten zu finden, welche die Realisierung einer funktionierenden Schaltung ermöglichen. Es wird auf die Reproduzierbarkeit der Durchführung Wert gelegt.
Da Patienten im Körperbau variieren, müssen einige Medizinprodukte individuell für einzelne Patienten hergestellt werden, wie z. B. Fußorthesen, künstliche Gliedmaßen oder Implantate. Einige dieser Produkte werden bereits mittels 3D-Druck erzeugt, allerdings gibt es auch Artikel, die bisher nur eingeschränkt an die Bedürfnisse des Patienten angepasst werden. Gehhilfen sind Konfektionsware, weil sie oft nur temporär bei der Genesung nach Unfällen zum Einsatz kommen. Der demografische Wandel und die steigende Lebenserwartung können jedoch zu einer langfristigen Nutzung führen. Insbesondere als langjähriger Begleiter sollte eine Gehhilfe die spezifischen Bedürfnisse eines Nutzers hinsichtlich Ergonomie, Ästhetik und zusätzlicher Funktionalität erfüllen. In dem vorliegenden Artikel konnte gezeigt werden, dass mittels additiver Fertigung (3D-Druck), eine individuelle, belastungsgerechte Anpassung von Unterarmgehstützen an Patienten technisch und wirtschaftlich möglich ist, was exemplarisch in Form eines Prototypen für eine Testperson realisiert wurde.
Wer einen neuen Studiengang kreieren will, fokussiert sich vor allem auf die Festlegung der zukünftigen inhaltlichen Bestandteile. Das Ziel dahinter ist, den Studierenden die bestmögliche Entlassung aus dem Studiengang mit den entsprechenden Qualifikationen für das spätere Berufsleben zu bieten. Diese Qualifikationen sollen den Anforderungswünschen der Wirtschaft entsprechen.
In dieser Bachelorthesis soll nun analysiert werden, welche inhaltlichen Qualifikationsanforderungen für Produktmanager bestehen und ein demensprechendes Qualifikationsprofil herausgearbeitet werden. Sie dient den zuständigen Gremien der Hochschule als Leitfaden für die Inhalte dieses Masterstudiengangs.
Dieses Arbeitspapier bietet einen Einstieg in den Themenkomplex „globale Nachhaltigkeit“. Nach einer Definition des Begriffs Nachhaltigkeit wird der Ist-Zustand beschrieben; dies lässt den Veränderungsbedarf erkennen. Anschließend wird am Beispiel des Klimawandels verdeutlicht, wie dringend, wichtig und anspruchsvoll nachhaltige Lösungen sind. Die folgenden Abschnitte konzentrieren sich auf zwei Gruppen von Akteuren, die Unternehmen und die Wissenschaft; es werden Hinweise gegeben, wie Unternehmen den Nachhaltigkeitsanforderungen entsprechen, welche Wirtschaftsmodelle dazu passen und wie Forschung und Bildung beitragen können.
Für das zielgerichtete Recycling von Kunststoffen ist dessen Identifikation ein wichtiger Beitrag, um der voranschreitenden Umweltbelastung entgegenzuwirken. Allerdings sind die dazu notwendigen Verfahren meist kostenintensiven Geräten vorbehalten und somit für viele Anwendungsbereiche und Zielgruppen nur eingeschränkt verfügbar. Mit der stetigen Weiterentwicklung von modernen Technologien entstehen kontinuierlich neue Möglichkeiten in der Herstellung von Sensorik für die Materialidentifikation.
In dieser Arbeit wird mit einer modernen Sensortechnologie im Umfeld einfacher Komponentenstrukturen für die mobile Anwendung gearbeitet. Dabei ist das Ziel die Bereitstellung einer Softwarelösung für die Firmware eines Handgerätes, welches die Aufnahme spektraler Verteilungen von Kunststoffen und Textilien erlaubt, sowie die zugehörige Software zur Visualisierung der entsprechenden Messdaten.
Im Zuge der Softwareentwicklung werden dazu die Hintergründe des Messverfahrens sowie der Aufbau des zugrundeliegenden Messgerätes erarbeitet. Mit der durch die Software mögliche Visualisierung von Messergebnissen wird die Fähigkeit des Gesamtsystems betrachtet.
Die Resultate zeigen die Bereitstellung einer Systembasis für die weitere Optimierung sowie aufbauende Methoden zur automatisierten Materialidentifikation.
Zur Auslegung von elektrischen Antrieben, zur Reglerentwicklung und zum Test von Verfahren zur Pulsmustererzeugung benötigt man Simulationsmodelle elektrischer Maschinen. Im vorliegenden Bericht werden die zur Modellbildung eines frei parametrierbaren PMSM-Maschinenmodells ausgeführten Rechnungen und Vorarbeiten sowie die Umsetzung in ein Matlab/Simulinkmodell beschrieben. Besonderheit ist, dass die Modellierung nicht als Grundwellenmodell im dq-System erfolgt, sondern ohne Raumzeigertransformation direkt im uvw-System. Dadurch entfallen entsprechende Einschränkungen, und die Verläufe der EMK sowie der Eigen- und Koppelinduktivitäten sind frei definierbar. Andererseits wird dadurch die Modellbildung erheblich komplexer, und es sind umfangreiche Vorüberlegungen zur Bestimmung des Synchron- und Reaktionsmomentes erforderlich. Das abschließend vorgestellte Simulinkmodell erlaubt die Simulation eines kompletten Antriebes inklusive Vektorregelung, Pulsmustererzeugung, Wechselrichter sowie Maschine und Sensorik.