Beispielshaft hier 5 wichtige Familien von Verfahren

Präsentation zum Thema: "Beispielshaft hier 5 wichtige Familien von Verfahren"—  Präsentation transkript:

1 Beispielshaft hier 5 wichtige Familien von Verfahren
Es ist NICHT so dass ein Verfahrensfamilie besonders mit einem Markt oder einem Anwendungsfeld verbunden wäre. Dazu sind Marktanforderungen, Anwendungszusammenhänge, Materialien,… zu vielfältig Deshalb zunächst eine Struktur in die verschiedenen Anwendungs- und Marktbereiche bringen Anschließend Verfahren detaillierter vorstellen und dann kann Eignung für diese Anwendungskriterien besser erläutert werden. Besonders wichtig  Materialvielfalt, Materialeigenschaften Deshalb auch Zuordnung nach unterschiedlichen Materialien

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3 Bild 2.1 Geb. Schneiden von Freiformflächen

4 Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Verfahren
Ausgangsmaterial Pulver, Sheet, Flüssigkeit, Metall, Keramik, Kunststoff, Composite, Biomaterial Verfestigungsprozess Chemische Reaktion  aushärten des Materials Schmelzen  Erstarren Sintern Kombinationen ! Zuführung des Materials Pulverbett  kein Stützmaterial ! Flüssigkeitsbett Drahtzuführung Pulverzuführung Multimaterialanwendung verschiedene Farben hart/weich Kombinationen Energiezufuhr zum Laser, Lasertyp Materialumwandlungsprozess UV Licht , Strahlführung, Beamer, Maske Wärme  Extrusionsdüse Elektronenstrahl,….

5 Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Verfahren
Größe der Bauteile Mikro <1mm klein < 50mm Makro < mm riesig >1000 bis mm Markt Consumer, Industrie, Forschung, Ausbildung Prototyp, Endbauteil Automotive, Elektronik, Medizin …

6 Um den unübersichtlichen Markt und das Gesamtgebiet des 3D Druckens zu ordnen,
Geht es hier zunächst um unterschiedliche Anwendungsebenen. Das Gebiet wird dadurch ausgerichtet auf Anwendungen und Kundenanforderungen strukturiert. Geht es um erste Anschauungsmodelle, um Funktionsprüfungen oder sollen Bauteile für die spätere, dauerhafte Anwendung produziert werden ?

7 Personal Printer = „Fabber“

8 Bild 1.32 Geb. Anwendungsebenen von 3D Druckanlagen

9 Anwendungsebenen von 3D Druckanlagen

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11 Bild 2.2 Geb. Treppenstufeneffekt

12 Übersicht 3D Druck bzw. AM Verfahren

13 Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Verfahren
Ausgangsmaterial Pulver, Sheet, Flüssigkeit, Metall, Keramik, Kunststoff, Composite, Biomaterial Verfestigungsprozess Chemische Reaktion  aushärten des Materials Schmelzen  Erstarren Sintern Kombinationen ! Zuführung des Materials Pulverbett  kein Stützmaterial ! Flüssigkeitsbett Drahtzuführung Pulverzuführung Multimaterialanwendung verschiedene Farben hart/weich Kombinationen Energiezufuhr zum Laser, Lasertyp Materialumwandlungsprozess UV Licht , Strahlführung, Beamer, Maske Wärme  Extrusionsdüse Elektronenstrahl,….

14 Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Verfahren
Größe der Bauteile Mikro <1mm klein < 50mm Makro < mm riesig >1000 bis mm Markt Consumer, Industrie, Forschung, Ausbildung Prototyp, Endbauteil Automotive, Elektronik, Medizin …

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16 Bauraum bzw. Bauplattform sollte beheizt sein !

17 Bauraum bzw. Bauplattform
sollte beheizt sein !

18 Bild 2.16 Geb FDM Verfahren Beispiel Büste mit Stützmaterial
Rechts nach Entfernung Stützmaterial und Polieren von Hand

19 Filme\fdm\FDM-RTe.wmv

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26 Quelle: http://support. 3dverkstan

27 Überhänge möglichst vermeiden, maximal ca. 30° ohne Überhang möglich
Andere Autoren geben 45°C an, wie im Bild

28 Radien an der Unterseite führen zu Verletzung der 45°C Regel  zu starker Überhang
 besser mit Phase arbeiten Bauteilunterseite

29 Hohe Geschwindigkeit  Überhang schlecht abgebildet
Kleine Überhänge in z-Richtung sind möglich, aber dazu müssen die Überhänge erstarren können  niedrige Geschwindigkeit erforderlich Niedrige Geschwindigkeit  Überhang gut abgebildet

30 Sollgeometrie Gute Unterstützung Schlechte automatisch erzeugte Auslegung der Stützstruktur

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38 Bild 2.16 Geb FDM Verfahren Beispiel Planetenradgetriebe
Verschieden eingefärbte ABS Typen

39 Historie FDM ist ein Handelsname von Stratasys, 1994 eingetragen Ursprünglich FFF Fused Filament Fabrication mit älteren Wurzeln, z.B. Patent 1992

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42 FDM Anlagenkomponenten
Heizblock Schmilzt das Filament über Wärmeleitung auf  Temperaturgenauigkeit extrem wichtig, sonst ungleichmäßiger Auftrag  Druckaufbau in Extrusionsdüse ? Makerbot Extrusionsdüse

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45 FDM Anlagenkomponenten
Düse In der Regel kontinuierlicher Materialaustritt ! Nachtropfen möglich, kann zu Problemen führen. Düsendurchmesser viel kleiner als Filamentdurchmesser kleinere Düse  geringere Schichtstärke,  geringere Baugeschwindigkeiten  höhere Präzision Filme\fdm\Jammed-Clogged Makerbot Replicator Smart Extruder Teardown.mp4

46 Beginnende Verschmutzung der Düse
Flache Düsen Können Strang Flach drücken Kann diese hier nicht Strang zieht zu einer Seite  Demontage, Reinigen

47 Prozessparameter FDM Bauprozess
Filme\fdm\Fused Deposition Modeling (FDM) Technology.mp4 Filme\fdm\How 3D printers work.mp4

48 Prozessparameter FDM Bauprozess

49 Erreichbare Genauigkeit FDM
Auszug Datenblatt Stratasys Fortec (teure Produktionsmaschine)

50 Quelle der folgenden Seiten

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54 Ishikawa Diagramm an Tafel

55 Merke Festigkeit „im Strang“ ca. doppelt so hoch wie zwischen Strängen oder zwischen Ebene Betonung auf Festigkeit  liegend bauen Genaue Kanten  stehend bauen

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59 Beispiel Material und erreichbare Materialqualität
Auf Forteq lässt sich Ultem verarbeiten  Hochleistungsthermoplast Werte Arbeit aus Paderborn  abs. Werte weichen von den koreanischen Werten ab !

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