3D DRUCK: DIE ZUKUNFT

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1 3D DRUCK: DIE ZUKUNFT

2 DIE WICHTIGSTEN ERFINDUNGEN DER MENSCHHEIT IM 21. JAHRHUNDERT Wissenschaftliche und technologische Revolution oder die Revolution der Intelligenz. Das 21. Jahrhundert als Verbindung von: Telekommunikation und Internet Mikroelectronik Erneuerbare Energie Biotechnologie 3D Druck

3 Industrielle Produktion 3D Druck WAS IST 3D DRUCK? Ein 3D Drucker ist eine Maschine die dreidimensionale Objekte aus der Schichtung einzelner Lagen erstellt. Bis heute wurden dreidimensionale Objekt durch Entfernen von Material aus einem größeren Block erstellt. 3D Drucker verwenden und verbrauchen nur das Material das tatsächlich benötigt wird. Vs

4 WAS IST MÖGLICH? Ursprünglich wurde beim 3D Druck nur Plastik verwendet, aber mittlerweile werden vielfältige andere Materialien eingesetzt, wie zum Beispiel: Metal, Kunstharz, Keramik, Beton, Lebensmittel, etc. Die Möglichkeiten was gedruckt werden kann sind nahezu unbeschränkt: Kleidung, Schmuck, Süßigkeiten, medizinische Instrumente, Prothesen, Implantate, Häuser, Spielzeug, Stühle nahezu alles was man sieht. 3D Druck ist günstiger, schneller und einfacher als andere Produktionsmethoden.

5 VORTEILE DES 3D DRUCK Objekte werden individuell erstellt. Lokale Produktion: dort wo wir leben. Keine Transport oder Verpackungskosten. Umweltfreundlichkeit: Keine Reste bzw. Müll. Umweltfreundliche Materialien: PLA (der am häufigsten eingesetzte Kunststoff) wird aus Mais gewonnen; ABS ist recyclingfähig, etc. Er ermöglicht geometrische Objekte die ohne den Einsatz eines Computers unmöglich sind.

6 3D DRUCK NIMMT FAHRT AUF Großbritannien hat erklärt, dass 3D Druck zum Pflichtfach in öffentlichen Schulen ab dem Schuljahr wird. Mit Beginn des Schuldjahres wird Programmierung zum Wahlpflichtfach in Madrid, und es wird 3D Druck umfassen. Die Europäische Union investiert mehr als vier Millionen Dollar in das Performance -Projekt mit der Zielsetzung 3D Drucker zu entwickeln, welche Lebensmittel speziell für ältere Menschen erstellen sollen.

7 3D DRUCK VERBESSERT DIE WELT DasDaniel Projekt: Daniel Omar, ein 14-jähriger Junge aus dem Sudan der im Sudankrieg beide Arme durch eine Bombe verlor, blickt wieder positiv in die Zukunft und kann wieder selbständig essen dank der Hilfe von Mick Ebeling. Durch das Projekt Daniel und Not Impossible Labs können Gliedmaßen für sudanesische Kinder mit Amputationen kostengünstig in 3D gedruckt werden. Ein Chirurgen team des Hospital Sant Joan de Déu (Barcelona) hat eine 3D Reproduktion genutzt um die Entfernung eines Tumors bei einem fünfjährigen Jungen zu planen. Der bekannte Wissenschaftler Andrew Hessel verspricht Krebs zu heilen mit Hilfe von 3D gedruckten Viren die nur die betroffenen Zellen töten. Wissenschaflter in den USA und China drucken Tumore in 3D um sie besser zu verstehen und behandeln zu können.

8 WIE FUNKTIONIERT 3D DRUCK? 3D Drucker durcken Objekte die mit Computerprogrammen erstellt wurden. Um diese Objekte zu drucken, legen sie Material an jeden Punkt im Raum den der Computer vorgibt. Es funktioniert wie bei einem normalen Drucker, allerdings werden statt Tinte andere Materialien verwendet und er druckt in 3D statt in 2D.

9 TYP TECHNOLOGIE MATERIAL Fließpressen Schmelz-Ablagerungs-Modellierung - Fused deposition modelling (FDM) Spinnen Elektronenstrahl Freiform Fabrikation - Electron beam freeform fabrication (EBF3) Granulat- Verfahren Schichtung VERSCHIEDENE 3D DRUCKER TYPEN Es gibt verschiedene Arten von 3D Druckern, die sich in der angewandten Technologie und den eingesetzten Materialien unterscheiden. Hierzu gehören: Direktes Metall Laser Sintern - Direct metal laser sintering (DMLS) Elektronenstrahl schmelzen - Electron beam melting (EBM) Hitzepunkt-Sintern - Selective heat sintering (SHS) Laserpunkt-Sintern - Selective laser sintering (SLS) Direkt-Abdruck-Guss-Verfahren - Direct shell production casting (DSPC) Objekt-Schicht-Produktion Laminated object manufacturing (LOM) Thermoplastischer Kunststoff (bspw. PLA, ABS), HDPE, eutektische Metalle, essbare Materialien Nahezu alle Arten von Legierungen Nahezu alle Arten von Legierungen Titanlegierungen Thermoplastische Pulver Fotochemisch Stereolithographie - Stereolithography (SLA) Photopolymere Vollmaterial Aushärtung - Solid ground curing (SGC) Thermoplast. Kunststoff, Metall-/Keramikpulver Gips Papier, Aluminiumfolie, Kunststoffschichten Photopolymere

10 VERSCHIEDENE 3D DRUCKER TYPEN FDM Bei der Schmelz- Ablagerungs- Modellierung wird geschmolzenes Plastik Schicht für Schicht platziert DLP Digital Licht Verfahren: Das Objekt wird durch erstarren von Kunstharz Lage für Lage erstellt SLA Stereolithographie. Photoreaktives Harz wird mit einem UB- Laser erstarrt. Sehr exakt! COLORJET PRINTING Farbe wird mit einem Bindemittel Schicht für Schicht gedruckt

11 VERSCHIEDENE 3D DRUCKER TYPEN MULTIJET PRINTING Druck mit einer Kombination aus Kunststoff und einem Trägermaterial (löst sich später im Ofen auf) Kunststoffe mit verschiedenen Festigkeitsgraden (in Graustufen von weiß = fest bis schwarz = flexibel) SLS and DMLS Laserpunkt- und Metall-Laser- Sintern: Ein Laser härtet Pulver Schicht für Schicht aus, bis das Objekt fertig ist. 3D Stifte Malen in 3D mit geschmolzener. NEUARTIGE DRUCKER Drucker die mit Keramik, Lebensmitteln, Beton oder Karbonfaser im freien Raum drucken können.

12 WIE ERSTELLE ICH OBJEKTE FÜR DEN DRUCK? Es gibt drei Wege in die Welt des 3D Drucks: Ein Design aus dem Internet downloaden Ein reales Objekt scannen Etwas vollkommen Neues designen

13 DESIGN-GRUNDLAGEN FÜR DEN 3D DRUCK Wenn man in 3D drucken möchte, ist es wichtig die folgenden Faktoren zu berücksichtigen: Die 45 Grad Regel: Alles was einen Winkel von 45 Grad übersteigt, benötigt als Unterstützung ein Trägermaterial. 3D- Designer müssen daher vorher genau Ihr Design überdenken, damit es leichter zu drucken ist. Manchmal kommen sie jedoch auch Profis nicht um Stützkonstruktionen herum, die später entfernt werden. 45 Sehr dünne Objekte und Strukturen können nicht in 3D gedruckt werden: 3D Drucker drucken in dem sie einen Kunststofffaden schmelzen der einen Stärke von mm hat, die minimale Stärke des fertigen Objekts muss ca. doppelt so groß sein, liegt also bei mm mm

14 PRACTICAL APPLICATIONS OF 3D PRINTING

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