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3D-Drucker

3D-Drucker. Allgemeines:. 3D-Drucker wurden entwickelt um schnell 3D-Zeichnungen aus CAD-Programme in 3D-Werkstücke zu verwandeln. Dieser Vorgang wird auch Rapid Prototyping genannt. 3D-Drucker = Digital Fabricator = Fabber aus formlosen Material auf gebaut. in der Regel Umformverfahren

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3D-Drucker

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Presentation Transcript

  1. 3D-Drucker

  2. Allgemeines: • 3D-Drucker wurden entwickelt um schnell 3D-Zeichnungen aus CAD-Programme in 3D-Werkstücke zu verwandeln. Dieser Vorgang wird auch Rapid Prototyping genannt. • 3D-Drucker = Digital Fabricator = Fabber • aus formlosen Material auf gebaut. • in der Regel Umformverfahren • meist schichtweiser Aufbau • durch unterschiedliche physikalische oder chemischen Prozesse Fabian Jungwirth

  3. Verfahren: • Stereolithografie: härten von flüssigem Kunststoff • Lasersintern: sintern von pulverförmigen Stoffen • Laserschmelzen: schmelzen von pulverförmigen Stoffen • Schmelzschichten: aufspritzen verflüssigter Stoffe • Multijet Modelling: verbinden pulverförmiger Stoffe durch Bindemittel Fabian Jungwirth

  4. Stereolithografie: • Becken mit flüssigem Kunststoff oder Kunstharz (Epoxydharz) • Wenn man dieses intensiv mit Licht (Laser) bestrahlt härtet es aus • So wird es von einem Laserstrahl oder von Leuchtdioden in dünnen Schichten (0,1 mm) dort bestrahlt wo das Harz aushärten soll • Nach jeder Schicht wird der Gegenstand um eine Schicht in das flüssige Material abgesenkt und dieses wieder gleichmäßig verteilt • Diese Schritte wiederhohlen sich bis das Werkstück fertig ist • Unter UV- Licht wird das Werkstück voll- ständig ausgehärtet (polymerisiert) • hohe Präzision bei feinen Strukturen und geringen Wandstärken Fabian Jungwirth

  5. Das Lasersintern: • Pulver (Metalle, Keramik, Kunststoffe, Gusssand) wird in Schichten von 0,001 bis 0,2 mm aufgetragen und glatt gewalzt • Durch Bestrahlung mit einem Laser wird das Pulver bis kurz vor den Schmelzpunkt erhitz => Verbindung der Teilchen (= sintern) • Nach Fertigstellung der ersten Schicht wird die Blattform abgesenkt und neues Pulver aufgetragen • Nachdem das 3D-Modell fertig ist wird loses Material entfernt • Es entsteht ein mehr oder weniger poröses Werkstück • Um die Belastbarkeit zu erhöhen werden offen gebliebenen Poren mit flüssigen Material verschlossen Fabian Jungwirth

  6. Laserschmelzen: • Metallpulver wird dünn (0,05 bis 0,3 mm) auf die Grundplatte aufgetragen • Dieses wird durch einen Laserstrahl vollkommen aufgeschmolzen • Nach dem Erstarren => feste Materialschicht • Grundblatte wird abgesenkt und eine neue Pulverschicht aufgetragen • Diese wird wieder mit der darunter liegenden Schicht verschmolzen • Am Ende entsteht eine poren- und rissfreie Struktur mit theoretisch 100% Dichte Fabian Jungwirth

  7. Schmelzschichtung: • Drahtförmiges Material (Kunststoff, Wachs) wird verflüssigt und Schicht (0,05 bis 0,7 mm) für Schicht aufgespritzt • Vor Aufbringung einer neuen Schicht muss die vorherige abkühlen und erstarren Fabian Jungwirth

  8. Multijet Modelling: • 3D-Drucker, der einem Tintenstrahldrucker ähnelt • Spritzt statt Tinte ein Bindemittel (Epoxydharz) auf eine Pulverbett => Pulver klebt zusammen • Neue Pulverschicht (Keramik, Stahl, Gips, Stärke) wird aufgebracht Fabian Jungwirth

  9. Anwendung: ... für Einzelstücke bzw. geringe Stückzahlen: • Herstellung von Prototypen und Modellen zur Vermeidung von Entwicklungsfehlern • Nachbau missgebildeter Knochen zum Üben schwieriger Operationen • Erzeugung von Blutgefäßen, Zahnkronen und Hörgeräteeinsätzen • Erstellung von Spritzgussformen = Rapid Tooling Fabian Jungwirth

  10. Der Kleinste 3D-Drucker der Welt : • In Zukunft könnte man mit diesem Drucker Objekte zu Hause selbst produzieren. • Entwickelt von der TU-Wien • Stereolithografie -Verfahren • Lichtquelle = Leuchtdioden • Schichtdicke von 0,05 mm • Größe einer Milchpackung • 1,5 kg • höchste Genauigkeit Fabian Jungwirth

  11. RepRap: • = Replicating Rapid-Prototyper • Entwickelt von Adrian Bowyer (University of Bath, England) • Verfahren: Schmelzschichtung • Materialkosten für Erstversion € 500,- • Kann alle Kunststoffteile seiner Bauteile selbst herstellen Fabian Jungwirth

  12. Hersteller & Ergebnisse: • 3D-Systems • BFB • eos • dimension • Objet • Voxeljet • FORTUS • z-corporation • HP • MTT Fabian Jungwirth

  13. Quellen: Stereolithographie: http://de.wikipedia.org/wiki/Stereolithographie http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro.htm#STL Lasersintern: http://de.wikipedia.org/wiki/Lasersintern http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro.htm#STL Laserschmelzen: http://de.wikipedia.org/wiki/Selektives_Laserschmelzen http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro.htm#STL Schmelzschichtung: http://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro.htm#STL Multi jet Modeling: http://de.wikipedia.org/wiki/Multi_Jet_Modeling http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro.htm#STL Der Kleinste 3D-Drucker der Welt: http://www.tuwien.ac.at/aktuelles/news_detail/article/7007/ RepRap:http://de.wikipedia.org/wiki/RepRap Hersteller:http://www.3d-druck-vergleich.de/ Bilder: http://www.google.at/imghp?hl=de&ie=UTF-8&tab=wi Fabian Jungwirth

  14. Danke für Eure Aufmerksamkeit

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