3D-Drucker

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3D-Drucker
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Allgemeines

• 3D-Drucker wurden entwickelt um schnell
  3D-Zeichnungen aus CAD-Programme in 3D-Werkstücke
  zu verwandeln. Dieser Vorgang wird auch Rapid
  Prototyping genannt.
• 3D-Drucker Digital Fabricator
• Fabber
• aus formlosen Material auf gebaut.
• in der Regel Umformverfahren
• meist schichtweiser Aufbau
• durch unterschiedliche physikalische
• oder chemischen Prozesse

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Verfahren

• Stereolithografie härten von flüssigem
  Kunststoff
• Lasersintern sintern von pulverförmigen Stoffen
  
• Laserschmelzen schmelzen von pulverförmigen
  Stoffen
• Schmelzschichten aufspritzen verflüssigter
  Stoffe
• Multijet Modelling verbinden pulverförmiger
  Stoffe durch Bindemittel

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Stereolithografie

• Becken mit flüssigem Kunststoff oder Kunstharz
  (Epoxydharz)
• Wenn man dieses intensiv mit Licht (Laser)
  bestrahlt härtet es aus
• So wird es von einem Laserstrahl oder von
  Leuchtdioden in dünnen Schichten (0,1 mm) dort
  bestrahlt wo das Harz aushärten soll
• Nach jeder Schicht wird der Gegenstand um eine
  Schicht in das flüssige Material abgesenkt und
  dieses wieder gleichmäßig verteilt
• Diese Schritte wiederhohlen sich bis das
• Werkstück fertig ist
• Unter UV- Licht wird das Werkstück voll-
• ständig ausgehärtet (polymerisiert)
• hohe Präzision bei feinen Strukturen und
• geringen Wandstärken

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Das Lasersintern

• Pulver (Metalle, Keramik, Kunststoffe, Gusssand)
  wird in Schichten von 0,001 bis 0,2 mm
  aufgetragen und glatt gewalzt
• Durch Bestrahlung mit einem Laser wird das Pulver
  bis kurz vor den Schmelzpunkt erhitz gt
  Verbindung der Teilchen ( sintern)
• Nach Fertigstellung der ersten Schicht wird die
  Blattform abgesenkt und neues Pulver aufgetragen
• Nachdem das 3D-Modell fertig ist
• wird loses Material entfernt
• Es entsteht ein mehr oder weniger
• poröses Werkstück
• Um die Belastbarkeit zu erhöhen
• werden offen gebliebenen Poren mit
• flüssigen Material verschlossen

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Laserschmelzen

• Metallpulver wird dünn (0,05 bis 0,3 mm) auf die
  Grundplatte aufgetragen
• Dieses wird durch einen Laserstrahl vollkommen
  aufgeschmolzen
• Nach dem Erstarren gt feste Materialschicht
• Grundblatte wird abgesenkt und eine neue
  Pulverschicht aufgetragen
• Diese wird wieder mit der darunter liegenden
  Schicht verschmolzen
• Am Ende entsteht eine
• poren- und rissfreie
• Struktur mit theoretisch
• 100 Dichte

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Schmelzschichtung

• Drahtförmiges Material (Kunststoff, Wachs) wird
  verflüssigt und Schicht (0,05 bis 0,7 mm) für
  Schicht aufgespritzt
• Vor Aufbringung einer neuen Schicht muss die
  vorherige abkühlen und erstarren

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Multijet Modelling

• 3D-Drucker, der einem Tintenstrahldrucker ähnelt
• Spritzt statt Tinte ein Bindemittel (Epoxydharz)
  auf eine Pulverbett gt Pulver klebt zusammen
• Neue Pulverschicht (Keramik, Stahl, Gips, Stärke)
  wird aufgebracht

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Anwendung

• ... für Einzelstücke bzw. geringe Stückzahlen
• Herstellung von Prototypen und Modellen zur
• Vermeidung von Entwicklungsfehlern
• Nachbau missgebildeter Knochen zum Üben
• schwieriger Operationen
• Erzeugung von Blutgefäßen, Zahnkronen
• und Hörgeräteeinsätzen
• Erstellung von Spritzgussformen
• Rapid Tooling

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Der Kleinste 3D-Drucker der Welt

• In Zukunft könnte man mit diesem Drucker Objekte
  zu Hause selbst produzieren.
• Entwickelt von der TU-Wien
• Stereolithografie -Verfahren
• Lichtquelle Leuchtdioden
• Schichtdicke von 0,05 mm
• Größe einer Milchpackung
• 1,5 kg
• höchste Genauigkeit

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RepRap

• Replicating Rapid-Prototyper
• Entwickelt von Adrian Bowyer (University of Bath,
  England)
• Verfahren Schmelzschichtung
• Materialkosten für Erstversion 500,-
• Kann alle Kunststoffteile seiner
• Bauteile selbst herstellen

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Hersteller Ergebnisse

• 3D-Systems
• BFB
• eos
• dimension
• Objet
• Voxeljet
• FORTUS
• z-corporation
• HP
• MTT

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Quellen

• Stereolithographie http//de.wikipedia.org/wiki/S
  tereolithographie
• http//www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro
  .htmSTL
• Lasersintern http//de.wikipedia.org/wiki/Lasersi
  ntern
• http//www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro
  .htmSTL
• Laserschmelzen http//de.wikipedia.org/wiki/Selek
  tives_Laserschmelzen
• http//www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro
  .htmSTL
• Schmelzschichtung http//de.wikipedia.org/wiki/Fu
  sed_Deposition_Modeling
• http//www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro
  .htmSTL
• Multi jet Modeling http//de.wikipedia.org/wiki/M
  ulti_Jet_Modeling
• http//www.ulrich-rapp.de/stoff/fertigung/rapidpro
  .htmSTL
• Der Kleinste 3D-Drucker der Welt
• http//www.tuwien.ac.at/aktuelles/news_detail/arti
  cle/7007/
• RepRap http//de.wikipedia.org/wiki/RepRap
• Hersteller http//www.3d-druck-vergleich.de/
• Bilder http//www.google.at/imghp?hldeieUTF-8
  tabwi

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Danke für Eure Aufmerksamkeit