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Dieses Buch ist speziell für Forscher sowie Lehrende konzipiert, die einen Fortgeschrittenen-Fertigungs-Kurs in ihren Klassen unterrichten oder einführen. Es präsentiert den aktuellen Forschungsstand in diesem Forschungsbereich und die bisher identifizierten Hauptprobleme für die Integration der additiven Fertigung in chemische Prozesse. Die einzigartige Fähigkeit, Materialien mithilfe aufkommender additiver Fertigungstechnologien in funktionale Bauteile mit spezifischer Geometrie zu verwandeln, hat in Biologie, Ingenieurwissenschaften und Materialwissenschaften erhebliches Interesse geweckt, um maßgeschneiderte Designs für spezifische Anwendungen zu erstellen. Die Anwendungen dieses aufstrebenden Fertigungsverfahren im Bereich der chemischen Wissenschaften und des Ingenieurwesens sind im Anfangssdtadium. Daher liegt der Hauptfokus dieses Buches darauf, die grundlegenden Prinzipien der additiven Fertigungsverfahren sowie den Einsatz in konventionelle chemische Prozesse und verschiedeneVerfahrenstechniken einzuführen. Der potenzielle Vorteil der Anwendung dieser additiven Fertigungstechnologien besteht darin, großtechnisch chemische Prozesse herunterzuskalieren, was mehrere Vorteile bietet, darunter eine geringere Flächenbedarf, Abfallreduktion, effiziente Wärmeintegration und dezentrale chemische Fertigung. Was ist Additive Fertigung? Additive Fertigung (engl.: additive manufacturing, AM) – weitgehend auch als 3D-Druck bezeichnet – ist ein aufstrebendes und innovatives Fertigungsverfahren, das sich grundlegend von konventionellen Herstellungsprozessen unterscheidet und der Forschung und Industrie zu völlig neuen Möglichkeiten verhilft. Bauteile werden Schicht für Schicht aufgebaut und entstehen nicht wie bei herkömmlichen Verfahren durch Abtrag von Material (zum Beispiel durch fräsende Bearbeitung). Dadurch ergibt sich eine enorme Flexibilität und Designfreiheit beispielsweise bei der Herstellung von Prototypen und auch zunehmend in der Serienfertigung. Die Zukunft der additiven Fertigung Die additive Fertigung zählt zu den starken Wachstumsfeldern innerhalb der Produktion. Führende Marktberichte sagen ein durchschnittliches jährliches Wachstum von ca. 20 Prozent für die nächsten fünf Jahre voraus. Das Fraunhofer IGCV geht dabei davon aus, dass dieses Branchenwachstum der additiven Fertigung nicht nur in einem spezifischen Industriezweig zu beobachten sein wird. Vielmehr ist davon auszugehen, dass in allen Industriezweigen der Einsatz additiver Fertigungsverfahren zunehmen wird. Im Jahr 2022 wurden zur Zukunft der additiven Fertigung zwei Studien (An Additive Manufacturing Breakthrough & The Futures of Metal Additive Manufacturing 2030) veröffentlicht, bei denen das Fraunhofer IGCV Zuarbeiten geleistet hat. Die additive Fertigung zählt zu den starken Wachstumsfeldern innerhalb der Produktion. Führende Marktberichte sagen ein durchschnittliches jährliches Wachstum von ca. 20 Prozent für die nächsten fünf Jahre voraus. Das Fraunhofer IGCV geht dabei davon aus, dass dieses Branchenwachstum der additiven Fertigung nicht nur in einem spezifischen Industriezweig zu beobachten sein wird. Vielmehr ist davon auszugehen, dass in allen Industriezweigen der Einsatz additiver Fertigungsverfahren zunehmen wird. Im Jahr 2022 wurden zur Zukunft der additiven Fertigung zwei Studien (An Additive Manufacturing Breakthrough & The Futures of Metal Additive Manufacturing 2030) veröffentlicht, bei denen das Fraunhofer IGCV Zuarbeiten geleistet hat.

This book is tailored designed for both researchers as well as academics teaching or introducing Advanced Manufacturing course to their classrooms. It presents the current state of research in this field of research and major challenges identified so far, for the integration of additive manufacturing into chemical processes. Unique capability of transforming materials into functional devices with specific geometry using the emerging additive manufacturing technologies has stimulated significant interest in biology, engineering and materials science, to provide custom-made designs for tailored applications. However, the applications of this emerging technology in the field of chemical sciences and engineering have started very recently. Therefore, the major focus of this book is to introduce the basic principles of additive manufacturing practices as well as advent into conventional chemical processes and various unit operations. The potential advantage of introducing these additive manufacturing technologies has the potential to scale down large scale chemical processes into small scale, which offers several advantages including lower foot print, waste reduction and efficient heat integration as well as distributed chemical manufacturing.

Solder Joint Reliability Prediction for Multiple Environments will provide industry engineers, graduate students and academic researchers, and reliability experts with insights and useful tools for evaluating solder joint reliability of ceramic area array electronic packages under multiple environments. The material presented here is not limited to ceramic area array packages only, it can also be used as a methodology for relating numerical simulations and experimental data into an easy-to-use equation that captures the essential information needed to predict solder joint reliability. Such a methodology is often needed to relate complex information in a simple manner to managers and non-experts in solder joint who work with computer server applications as well as for harsh environments such as those found in the defense, space, and automotive industries.