Von der Idee zum Produkt

Transkript

1 Von der Idee zum Produkt Mit der Schaffung der Hochschule für Schwermaschinenbau wurde 1953 die Grundlage für die heutige Universität gelegt. Ihr Namenspatrons Otto von Guericke begründete mit seinen Versuchen die experimentelle Naturwissenschaft. In dieser Tradition sehen sich die Ingenieure und betreiben anwendungsorientierte Forschung.

2 Von der Idee zum Produkt ur Entwicklung neuer Produkte werden, neben einer guten Idee, Kenntnisse und Fähigkeiten im technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Bereich benötigt. Idee Entwicklung/ Konstruktion Fertigung und Montage Gebrauch Arbeitsschritt der Konstruktion und Entwicklung werden etwa 5% der Kosten eines Produktes verursacht, aber 80% werden durch die getroffenen Entscheidungen beeinflusst. m die Zahl der Fehler zu reduzieren, werden neue Werkzeuge und Methoden am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik erforscht.

3 Gemeinsames Forschen ie Konstruktionstechnik arbeitet mit verschieden Instituten der der Universitä nd mit anderen Forschungseinrichtungen, wie der Experimentellen Fabrik und dem Fraunhofer Institut zusammen. So wurde in der Experimentellen Fabrik wird die interdisziplinäre und offene Forschung untersucht. ine Fortsetzung findet diese Forschung in einem Projekt, in dem die kollektive Produktentwicklung im Internet erforscht wird. Dazu sind Teilnehmer und Besucher herzlich eingeladen.

4 erkzeuge und Hilfsmittel der Konstruktion Vorgehensweisen und Richtlinien Computer CAD = Computer Aided Design (Rechnerunterstütze Konstruktion) Modelle zum Anschauen, Anfassen und Berechnen Tabellen, Diagramme und Bilder

5 Physische Modell in physisches Modell ist zum Beispiel das Holzmodell zur Optimierung eines Fahrzeuges im Windkanal. Dreidimensionale CAD-Modelle ermöglichen das Fertigen solcher Modelle durch Rapid Prototyping. (Rapid Prototyping = schnelles Fertigen von Prototypen) Im Gegensatz zu anderen Verfahren, wie zum Beispiel Fräsen, wird Material hinzugefügt. as hergestellte Teil wird nicht aus einem vollen Block gefertigt, sondern das Basismaterial kann flüssig, pulverförmig oder fest sein. Es werden keine zusätzlichen Werkzeuge (wie Formen) benötigt.

6 Vorteile des Rapid Prototyping Verkürzung der Entwicklungszeit eines Produktes Senkung der Entwicklungskosten Verbesserung der Produktqualität Optimierung von Erzeugnissen Computerunterstützte Produktbeschreibung Überprüfung der Geometriedaten und Bauteile durch eine geschlossene Prozesskette Weitgehend automatisierte Datenüberarbeitung

7 Modellfertigung Es existieren mittlerweile eine Vielzahl von RP- Verfahren. Allgemein lassen sich vier Arbeitsschritte unterscheiden. Erstellen eines Datenmodells (CAD) Zerlegen des Modells in Schichten (ca. 0,2 mm) Fertigen und Zusammenfügen der einzelnen Schichten Reales Modell

8 Ausgestellte RP-Modelle In der Vitrine sind drei Verfahren ausgestellt: Fused Layer Manufacturing (hier: ThermoJet): Das Basis Material ist Wachs und wird schichtweise Aufgetragen (ähnlich einer Kerze). 3D-Drucken (hier Z-406): Auf einem Pulverbett wird ein Binder aufgedruckt. Layer Laminated Manufacturing (hier: LOM2030E) Papier wird schichtweise verklebt und die Schichtkontur wird ausgeschnitten

9 Aufbau 3D-Drucker ThermoJet

10 Verfahrensprinzip ThermoJet

11 Verfahrensprinzip des LOM Basismaterial: Papier oder andere Werkstoffe in Folienform

12 Durch die LOM- Technologie hergestelltes Modell einer Baugruppe. Basismaterial: Papier Computermodell LOM-Modell mit holzähnlichen Eigenschaften

13 Verfahrensprinzip der Z406 Schritt 1: Der Schlitten gleitet von links nach rechts, dabei sammelt die Walze Pulver. Schritt 2: Eine dünne Schicht Pulver wird auf die Plattform gestrichen. Schritt 3: Das überschüssige Pulver fällt in den Überlaufschacht. hritt 4: Der Schlitten fährt von rechts ch links und druckt ein Schicht. Schritt 5: Der Pulverbehälter erhebt sich um eine Schicht, der Bauraum senkt sich eine Schicht und der Prozess wird wiederholt

14 Durch die Z406 hergestelltes Anschauungsobjekt. Das Basismaterial ist Pulver. Die Farbgebung wurde in den Bauprozesses integriert und erfolgt automatisch.

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16 Reverse Engineering (grob Übersetzt: Rückwärts Entwickeln, z.b. Zeichnungen fehlen, aber das Bauteil existiert noch) Digitalisierung eines Spoilers mit dem Optical Scanner Muster und Werkzeug des Spoilers ie Digitalisierung kann durch Licht, bzw. Laser oder durch Taster erfolgen.

17 Flächenrückführung Punktewolke CAD-Modell

18 Otto-von-Guericke Büste Punktewolke nach dem 3D-Scannen Rapid - Prototyping Modell (siehe Vitrine)

19 3D-Digitalisierung von Florentine Pieta von Michelangelo (J. Wassermann und IBM)