QUALITÄTSUNTERSCHIEDE BEI FDM-DRUCKERN Erfahrungen mit dem FDM Druck an der FH-Kärnten FH-Prof. Mag. DI Dr. Bernhard Heiden Professor für Produktionstechnik
Das Team des Studiengangs WING Menschen, die miteinander arbeiten, addieren ihre Potenziale. Menschen, die füreinander arbeiten, multiplizieren ihre Potenziale Steffen Kirchner FH-Prof. DI Dr. Erich Hartlieb DI Dr. Bernhard Heiden Thomas Kandolf, MA Monika Decleva, BSc Alexandra Reithofer Studiengangsleiter Wirtschaftsingenieurwesen Professur für Innovationsund Technologiemanagement Professur für Produktionstechnik Junior Researcher Wissenschaftliche Mitarbeiterin Administration FOLIE 2
Von der IDEE zum PRODUKT Prototyping & Industrie 4.0 FOLIE 3
Smart Lab Carinthia eröffnet am 6.2.2015 4 4 a 3 Maschinenliste: 1.) 3-Achs Portalfräse groß 2.) Schneidplotter 3.) Evolizer 3D-Printer 4.) Form+ 3D-Printer(SL) 4a) Makerbot 3D Printer (FDM) 5.) Lasercutter 6.) Electronic+Etechnik 7.) 4-Achs Portalfräse klein 8.) Mini Fräse und Scanner 9.) Platinenfräs-/bohrer 10.) 3D-Scanner 11.) 3D-Drucker-alt 12.) Videokonferenzsystem 2 3 4 5 6 1 7 8 9 1 0 1 2 1 1 FOLIE 4
Produkt-Produktionsentscheidungskriterien FDM Längenmaßtoleranzen FOLIE 5
3D-Druck FDM-Verfahren Fused Deposition Modeling (FDM) Beheizte Düse Kunststoffdraht Quelle: Rolf Kümmerer et al., Konstruktionslehre Maschinenbau, Verlag Europa Lehrmittel 2013 3.Aufl FOLIE 6
3D-Drucktechnologien Quelle: Dr. Toon Roels, R&D Central Production and D&E, Materialise, Belgien, Leuven19.-20.3.2015 FOLIE 7
FDM- Porosität --> Einfluss auf Oberflächengenauigkeit Quelle: Dr. Toon Roels, R&D Central Production and D&E, Materialise, Belgien, Leuven, 19.-20.3.2015 FOLIE 8
Optische Qualität Fertigungsgenauigkeit CNC-Fräsen, Lackieren, Schleifen etc.* LS geringfügig genauer als FDM * Insbesondere für hochgenaue Funktionsteile, Funktionsflächen Quelle: Dr. Toon Roels, R&D Central Production and D&E, Materialise, Belgien, Leuven, 19.-20.3.2015 FOLIE 9
Prototypen aus Labor 0,60 0,40 Messabweichung in mm 0,20 0,00-0,20-0,40 0 20 40 60 80 100 120 alpha elfenbeinweiss weiss transparent schwarz schneeweiss -0,60-0,80 Längenmaß nach Bauteilzeichnung in mm FOLIE 10
Maßzahlen Fertigungsgenauigkeit für gefertigte Teile nach Musterteil Abweichung in mm 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80 alpha 0,29 0,28 elfenbeinweiss 0,40 weiss 0,30 transparent 0,56 schwarz 0,18 schneeweiss MAX MIN SPREAD FOLIE 11
Maßzahlen Fertigungsgenauigkeit für gefertigte Teile nach Musterteil Abweichung in mm 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80 alpha Alter FH 3D-Drucker 0,29 0,28 elfenbeinweiss Fortus 0,40 weiss 0,30 transparent Optjet 0,56 schwarz 3000 Euro FDM 0,18 schneeweiss Kunststofflasersintern MAX MIN SPREAD FOLIE 12
Längenmessung für verschiedene Abmaße eines Musterteils ~Preis in EURO KOSTEN 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 Spread mm (Differenz zwischen MAX und MIN Maßen) KOSTEN FOLIE 13
Kosten Genauigkeit SM 3DP FDM ~Preis in EURO Kunststofflasersintern KOSTEN 140.000 120.000 Fortus 100.000 80.000 Optjet 60.000 40.000 20.000 Alter FH Drucker 0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 Spread mm (Differenz zwischen MAX und MIN Maßen) KOSTEN LOW COST FDM FDM Verfahren FOLIE 14
Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit! Mag. DI Dr. Bernhard Heiden Professur für Produktionstechnik PS.: Die Präsentationsunterlagen finden sie demnächst auch auf: http://www.dr-heiden.com/vortraege.htm FOLIE 15