3D - Drucker - Workshop

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1 3D - Drucker - Workshop Anja Eimer, MA UZH Leiterin Marketing & Administration Michael Schmid Technical Consultant

2 Warum ein 3D Printer? Was kostet Ihnen die Herstellung eines funktionellen Prototyps oder eines Prototyps für Marketingzwecke? Wie viel Zeit kostet Ihnen die Herstellung solcher Prototypen? Was bringt Ihnen ein funktioneller Prototyp oder ein Prototyp für Marketingzwecke, welcher in kürzester Zeit relativ einfach und unabhängig hergestellt werden kann? Was kostet Ihnen eine Spezialanfertigung für einen einmaligen Kundenwunsch? Was bringt es Ihnen Formunabhängig zu produzieren? MANFUCATURINGTHEFUTURE.

3 Warum 3Dsystems? 1. Längste Erfahrung 2. Der Gründer ist Erfinder des ersten 3D-Druckverfahrens (SLA) 3. Gute Datenkompatibilität mit Solid Edge 4. Verschiedene Druckverfahren und verschiedene Preisklassen 5. Top Bewertungen MANFUCATURINGTHEFUTURE.

4 Ablauf des Workshops Willkommens- Kaffee mit Gipfeli Michael Schmid CubePro Duo: von den Daten bis zum fertigen 3D - Teil Anja Eimer Druckverfahren im Vergleich: Welche Methode ist für Sie am besten geeignet? Anja Eimer & Michael Schmid Vorstellung und Erfahrung mit diversen 3D-Druckern Persönliche Gespräche und Ende der Veranstaltung

5 Ablauf des Workshops Willkommens- Kaffee mit Gipfeli Michael Schmid CubePro Duo: von den Daten bis zum fertigen 3D - Teil Anja Eimer Druckverfahren im Vergleich: Welche Methode ist für Sie am besten geeignet? Anja Eimer & Michael Schmid Vorstellung und Erfahrung mit diversen 3D-Druckern Persönliche Gespräche und Ende der Veranstaltung

6 Welche Methode ist für Sie am besten geeignet? SLA (=STL) FDM (=FFF oder RepRap) SLS (=SLM) 3DP MJM SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

7 SLA = Stereolithographie-Druckverfahren SLA (=STL) 1986 von Charles Hull erfunden (Gründer von 3D Systems) Lichtempfindlichen, flüssigen Kunststoff in einem Gefäss Material ist flüssiger, photosensitiver Kunststoff (Bsp. Acrylate oder Elastomere) Prinzip: Behandlung mit UV Licht Verhärtung Abtragung Lage für Lage Aushärtung in einer Belichtungskammer SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

8 SLA = Stereolithographie-Druckverfahren Vorteile Nachteile sehr hohe Genauigkeit auf Grund des Lasers & Gelbades hohe Festigkeit Schichtstärken von mm möglich glatte Oberfläche Restmaterial der Gelscheibe kann wiederverwendet werden auch direkte Herstellung von Endprodukten (Bsp. Gehäuse von Hörgeräten) möglich Stützstrukturen aus kleinen Säulen (gleiches Material wie Objekt) -> können nach dem Druck von Hand entfernt/ weggebrochen werden Nur einfarbige Modelle möglich SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

9 SLA = Stereolithographie-Druckverfahren Geeignet für: - Prototypen mit hoher Präzision - schnelles Herstellverfahren - v.a. für kleinere Prototypen mit dünnen Wänden - Farbe unwichtig/ einfarbig Beispiele: Elektronik, Medizintechnik, Schmuck, Werkzeuge, Automobilindustrie, Chip-Herstellung SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

10 SLA = Stereolithographie-Druckverfahren ProJet 1200 SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

11 ProJet 1200 fürs Labor für die Fertigung fürs Büro SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP für die Werkstatt MJM

12 FDM = Fused Depostion Modeling FDM (=FFF oder RepRap) Schmelzfähiger Kunststoff durch Draht oder Stäbchen (Bsp. ABS oder PLA) Prinzip: Schicht für Schicht wird aus drahtförmigen- Kunststoff aufgetragen und auf einer beheizten Platte geschmolzen - Layer verschmelzen miteinander - werden wieder hart Geschwindigkeit abhängig vom Material SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

13 FDM = Fused Depostion Modeling Vorteile Nachteile sehr hohe Festigkeit einfaches und günstiges Verfahren Kunststoff ist umweltfreundlich (Herstellung & Abbau) kein Restmaterial (ausser Stützstoff) mehrere Farben möglich mechanische Nachbearbeitung möglich Genauigkeit in die x-, y-, (2D) Richtung nicht hoch (Wandstärke mind. 0.2mm) Stützmaterial notwendig (wegschmelzbar, abwaschbar etc.) Oberfläche ist rillig nicht glatt Nachbearbeitung nötig eine Fläche muss flach sein (da auf Platte aufgetragen) SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

14 FDM = Fused Depostion Modeling Geeignet für: - Privatgebrauch - Hebel (Bsp. ABB), welche hohe Belastungen standhalten - sehr hohe Festigkeit - sehr günstiges Herstellverfahren Beispiele: Grossmaschinenbau, Marketing, Konsumgüter, Kunst SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

15 FDM = Fused Depostion Modeling Cube 3 CubePro SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

16 Cube 3 Einsteigermodell für den Desktop 3. Generation der Modellreihe Dual Extruder (Plastic Jet Verfahren PJP) Bauraum: Würfel mit 15.25cm Kantenlänge Layer: 0.07mm bzw. 0.2mm im Schnelldruck Material: ABS und PLA Farben: mehr als 20 (ca.14 Werkstücke pro Rolle) Vollautomatisches Support-Material Software: für PC und Mac, ios und Android App WiFi und USB, Touchscreen Display SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

17 CubePro mehr Möglichkeiten für professionelle Bauteile bis zu 3 Extruder für mehr Farben 3 Modelle mit grossem Bauraum (w/l/h): - Single: 285.4mm x 270.4mm x 230 mm - Duo: 242.9mm x 270.4mm x 230 mm - Trio: 200.4mm x 270.4mm x 230 mm Layer: 0.07mm, 0.2mm, 0.3mm (bei allen Modellen) Material: ABS, PLA und NYLON spezielles Support Material (dissolvable natural PLA) kontrollierte Druck-Umgebung für perfekte Ergebnisse SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

18 Materialien PLA-Kunststoff Polyactic Acid - Beispiel: Trinkröhrchen Vorteile: Herstellung ist umweltschonend, UV-Beständig, weniger Verzug beim Drucken, schwer entflammbar Nachteile: hart, aber brüchig, wird ab 60 C weich ABS-Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrol - Beispiel: Spielzeug Vorteile: hohe Festigkeit, schlagfest mit harter Oberfläche kann nachbearbeitet werden (Drehen, Fräsen, Bohren, Lackieren) wasserfest, hitzebeständig bis 80 C Nachteile: neigt zum Verzug beim Drucken (ausser bei Pro-Modellen) SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

19 SLS = Selective Laser Sintering SLS (= SLM) 1980er von Carl Deckard in der University of Texas in Austin erfunden Pulver (Kunststoff, Metall, Gips, Schoggi, etc.) Prinzip: Pulverschicht wird aufgetragen und mit Laser bestrahlt - wird flüssig und verschmilzt - restliches Pulver wird abgesaugt SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

20 SLS = Selective Laser Sintering Vorteile Nachteile sehr hohe Präzision glatte Oberfläche schnelle Fertigung kein Restmaterial (ausser Stützstoff -> wiederverwendbar) kostenintensiv Verwendung von Argon & Stickstoff oder CO2-Laser SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

21 SLS = Selective Laser Sintering Geeignet für: - sehr präzise und glatte Prototypen - funktionelle Prototypen - Werkzeuge Beispiele: Medizintechnik, Werkzeugund Maschinenbau, Uhren- und Schmuck, Konsumgüter, Architektur und Geologie SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

22 3DP = 3D Printing 3D Printing Ähnlich wie SLS Verfahren Material ist Pulver und Klebmasse Prinzip: Pulver wird Schicht für Schicht aufgetragen und mit Klebmasse vermischt überschüssiges Pulver wird abgesaugt Klebmasse kann auch farbig sein SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

23 3DP = 3D Printing Vorteile Nachteile sehr hohe Präzession relativ glatte Oberfläche (pulvrig) schnelle Fertigung kein Restmaterial (ausser Stützstoff -> wiederverwendbar) sehr viele Farben zur Verfügung (meist in CYM) kostenintensiv keine vollständig glatte Oberfläche SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

24 3DP = 3D Printing Geeignet für: - Marketing Prototypen - Baukästen und Modelle - sehr präzise Prototypen Beispiele: Architektur & Geologie, Automobilindustrie, Bildungswesen, Konsumgüter, Medizin, Zahnmedizin SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

25 3DP = 3D Printing (Bsp. ColorJet Printing) ProJet 660PRO SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

26 3DP = 3D Printing (Bsp. ColorJet Printing) ProJet 4500 SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

27 MJM = Multi Jet Modeling MJM Kombination aus SLS und FDM Verfahren Druckkopf deckt volle Breite der Bauplattform ab Material ist ein Acryl Photopolymer mit sehr hohen Oberflächengüte, Genauigkeit und Präzision Prinzip: Material wird erhitzt und durch Nano-Jets auf Bauplattform in kleinen Tropfen aufgetragen - Erhärtung in Kombination mit UV Strahlung SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

28 MJM = Multi Jet Modeling Vorteile Nachteile sehr hohe Präzision absolut glatte Oberfläche ohne Nachbearbeitung schnelle Fertigung kein Restmaterial (ausser Stützstoff, entweder automatisch oder mechanisch zu entfernen) sehr stabile Prototypen oder Werkzeuge integriertes Aushärten (keine zusätzliche Belichtungskammer) kostenintensiv Stützmaterial meist nur einfarbig SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

29 MJM = Multi Jet Modeling Geeignet für: - sehr präzise und glatte Prototypen - funktionelle Prototypen - Werkzeuge - Farbe unwichtig, einfarbig Beispiele: Medizintechnik, Werkzeugund Maschinenbau, Uhren- und Schmuck, Konsumgüter, Architektur und Geologie SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

30 MJM = Multi Jet Modeling ProJet 3510HD SLA/ STL FDM/FFF SLS/SLM 3DP MJM

31 Noch Fragen?

32 Ablauf des Workshops Willkommens- Kaffee mit Gipfeli Michael Schmid CubePro Duo: von den Daten bis zum fertigen 3D - Teil Anja Eimer Druckverfahren im Vergleich: Welche Methode ist für Sie am besten geeignet? Anja Eimer & Michael Schmid Vorstellung und Erfahrung mit diversen 3D-Druckern Persönliche Gespräche und Ende der Veranstaltung

33 Herzlichen Dank für Ihren Besuch!

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