3D-Druck / Rapid Prototyping

Präsentation zum Thema: "3D-Druck / Rapid Prototyping"—  Präsentation transkript:

1 3D-Druck / Rapid Prototyping
Technische Grundlagen

2 Gliederung Kurze Geschichte des modernen Prototypenbaus
Grundlagen und Hintergrund CAD Druckverfahren Farbe 3D-Scanner „3D-Druck für alle“ Universität zu Köln

3 Geschichte Rapid Prototyping : Oberbegriff für zahlreiche Verfahren additiver Fertigung Wandel: Firmen  Privatpersonen Günstiger, einfacher, kleiner 1980er: RP als Fertigungsverfahren, mit denen CAD-Daten direkt in Werkstücke oder Muster umgesetzt werden können „werkzeuglos“ : physikalische/chemische Effekte Schichten, verfestigt durch Energie Universität zu Köln

4 Anfänge Flugzeug-, Konsumgüter- und Automobilindustrie, Maschinenbau
Zu Beginn nur Bauteile Wünsche des Kunden schnell zu realisieren „moderne Massenproduktion“ Universität zu Köln

5 Grundlagen : CAD Computer Aided Design Volumenmodell
(dt: rechnergestützer Entwurf) Volumenmodell Zahlreiche Softwaremöglichkeiten Kostenlos z.B. GoogleSketchUp, Blender Datenextraktion: STL als gängiges Format (Triangulation  Drei Eckpunkte und Flächennormale) Universität zu Köln

6 Grundlagen: CAD Je mehr Facetten, desto genauer die Zeichnung, aber auch desto mehr Speicherplatz Anzeige-Programm zur Überprüfung Reperatursoftware Wichtig: Bestimmung der Innen- und Außenseiten Ca. 40 bis 80 Megabyte Maximalgröße Universität zu Köln

7 Beispiel Universität zu Köln

8 Grundlagen: Druckverfahren
Poly-Jet Verfahren Stützmaterial Flüssiger Kunststoff auf Bauplattform (Absenken und Polymerisation) Voxel (Volumetric Pixel) Kleine Figur ca. 3 Stunden : CAD, Druck, Lackieren Universität zu Köln

9 Grundlagen : Druckverfahren
Universität zu Köln

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15 Universität zu Köln

16 Makerbot Replicator 2 : ca. 1890 €
Videobeispiel Makerbot Replicator 2 : ca € Universität zu Köln

17 Farbe Noch kein Standard Vier Vorratstanks und Druckknöpfe (CMYK)
Farbschicht ca. 1mm eingedrückt Noch ausbaufähig Polieren meist notwendig Zusätzliche Software benötigt Schwierigkeiten beim Reinigungsverfahren Universität zu Köln

18 Grundlagen: 3D-Scanner
Vgl. Kamera und Druck für das 19 Jahrhundert Erfassung der räuml. Anordnung der Objektoberfläche Digital erfasst mit Laserstrahlen oder „Taster“ Punktwolke Referenzpunkt des Gerätes  Winkel, Entfernungen Viele einzelne Messungen notwendig Probleme: sich verdeckende Stellen, spiegelnde Flächen und durchsichtige Flächen Universität zu Köln

19 Grundlagen: 3D-Scanner
Beispiele Medizin (Knochenstruktur) Passgeschneiderte Verpackung Digitale Archivierung Denkmalpflege 3D Scanner App (iOS) Trimensional Können direkt gedruckt werden Kinect (xBox 360) von Forschern als Scanner genutzt Universität zu Köln

20 „3D-Druck für alle“ Portale, Foren
Einfacher Einstieg, oft ohne Softwarekenntnis Aktuelle Anwendungen Da-bin-ich.de  Untraschallbild Miniature Moments  Foto i.materialize  Zeichnung FabLab/Ding Fabrik (dingfabrik.de) Vom Copy Shop zum 3D Shop? Beispiel Zürich Universität zu Köln

21 Quellen Makerbot: „The Makerbot Replicator 2 – How It Works“ , URL: ( ) Fastermann, Petra: 3D-Druck/Rapid Prototyping. Eine Zukunftstechnologie – kompakt erklärt. Berlin/ Heidelberg, 2012. Universität zu Köln