Designwettbewerb! Design eines zweckmäßigen und ausschließlich durch 3D-Druck herstellbaren Give Aways

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1 Designwettbewerb! Design eines zweckmäßigen und ausschließlich durch 3D-Druck herstellbaren Give Aways Preise: 1. Platz: Platz: Platz: 50 Beispiele: Schlüsselanhänger, Stifthalter, Visitenkartenhülle, Lesezeichen Infoveranstaltung: Do , 13:00-14:00Uhr Raum: W Einreichungsfrist: Weitere Infos: Ansprechpartner: Dennis Menge (dennis.menge@dmrc.de) Christina Kummert (christina.kummert@dmrc.de)

2 Grundlagen 3D-Druck Schichtweise aufbauende Verfahren durch Hinzufügen von Material (Additive Fertigung) Auf Basis eines digitalen 3D-Modells Werkzeuglose Fertigung Völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten Homeprinter industrieller 3D-Druck [EOS], [MaBo], [Gebh13] 2

3 Grundlagen - Lasersintern Allgemeines: Verarbeitung von Kunststoffen (Thermoplasten) Ausgangsmaterial in Pulverform Polyamid 12 als Standardmaterial Schichtweise Bauteilgenerierung mittels ortsaufgelöstes Schmelzen des Pulvers durch Energieeintrag eines Lasers Hohe Produktivität durch 3-dimensionale Anordnung der Bauteile im Bauraum Pulver fungiert als Stützstruktur 3

4 Grundlagen - Lasersintern CO 2 Laser Vorratsbehälter IR-Heizstrahler Überlaufbehälter Beschichter Bauraum Bauteil Bauplattform 4

5 Grundlagen - Lasersintern Beschichtung Slice-Daten Absenkung des Bauraums Heizen des Pulverbetts CAD-Daten Lokale Aufschmelzung der Bauteilgeometrie Fertiges Bauteil 5

6 Grundlagen - Lasersintern 6

7 Grundlagen - Lasersintern Prozesskette: Fertigungsschritte Fertigungsvorbereitung Fertigungsnachbereitung Nachbehandlung -Datenaufbereitung -Baujoberstellung -Maschine rüsten -Aufheizung -Pulverauftrag -Belichtung -Absenkung -Abkühlen -Auspacken -Pulverentfernung -Strahlen -Schleifen -Beschichtung 7

8 Konstruktionsregeln - Lasersintern Minimale Wandstärke: d > 1,0 mm Länge von Hohlräumen zur Pulverentfernbarkeit: l 10 * ri Minimaler Außenradius: r a 0,8 mm Spaltmaße von nicht verbundenen, zueinander beweglichen Teilen: h 0,8 mm Minimaler Innenradius: r i 1,0 mm [Adam15] 8

9 Aufgabenstellung Die EOS-Technologie (Polymer-Lasersintern) mit dem Gedanken Freedom of Design soll verdeutlicht werden. Das Give Away sollte nur via 3D-Druck so hergestellt werden können, das heißt mindestens eine der folgenden beispielhaften Eigenschaften muss enthalten sein: o Intergierte Funktion z. B. Beweglichkeit o Innen liegende Strukturen o Komplexe Strukturen Das Give Away soll einen Nutzen haben! Beispiele dafür sind: Visitenkartenhalter, Box, Schlüsselanhänger, Kabelhalter, Mobiltelefonhalter, Lesezeichen,. Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt. Randbedingungen: o Maximale Größe für das Bauteil sind 5 cm x 5 cm x 5 cm, wobei durch ein Ineinanderpacken der Teile das Einzelteil größer sein kann. Kleinere Baugrößen sind selbstverständlich erlaubt Abstand der Teile 4 mm Bsp.: Ein Teil passt nicht in eine Box von 5x5x5 cm 3, aber zwei Teile passen in eine Box von 10x5x5 cm 3 oder z.b. 8 Teile in eine Box von 10x10x10 cm 3 o Das Bauteil muss aus einem Stück bestehen, d. h. es wird nicht nachträglich gesteckt, geklebt, etc. 9

10 Aufgabenstellung Beispiel: Ineinanderpacken von mehreren Katapulten 10

11 Organisatorisches Ablauf: Einreichungsfrist: (Ende der Vorlesungszeit) Auswahl der 10 besten Designs Optimierungsphase und Testdruck der Give Aways Finale Entscheidung und Vorstellung der Give Aways: Einreichung: Als CAD-Datei (SolidWorks oder Step) oder im STL-Format Per Mail oder persönlich über Datenträger Teilnahme: Teilnahme als Einzelperson oder Teams (max. 3 Personen) interdisziplinäre Teams gewünscht Kontakt: Dennis Menge: dennis.menge@dmrc.de Christina Kummert: christina.kummert@dmrc.de Empfehlung: Teilnahme an den Workshops des StudentLab3D, um die Möglichkeiten des 3D-Drucks kennenzulernen Termine siehe Koala oder unter 11

12 Literaturverzeichnis [Gebh13] Gebhardt, A.: Generative Fertigungsverfahren Additive Manufacturing und 3D Drucken für Prototyping Tooling Produktion; 4.,neu bearbeitete und erweiterte Auflage; Carl Hanser Verlag; München; 2013 [Adam15] Guido A. O. Adam: Systematische Erarbeitung von Konstruktionsregeln für die additiven Fertigungsverfahren Lasersintern, Laserschmelzen und Fused Deposition Modeling; Dissertation Universität Paderborn 2015; Shaker Verlag; Aachen; 2015 [EOS] EOS e-manufacturing Solutions: URL: [MaBo] Makerbot: URL: 12