AG-Treffen 2023/03/15: 3D-Druck: Unterschied zwischen den Versionen

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*Philipp ist Doktorand Leibniz-Uni Hannover, 3D-Druck ein Hobby, seit 2016
*Philipp ist Doktorand Leibniz-Uni Hannover, 3D-Druck ein Hobby, seit 2016


'''Fertigungsarten generell'''
====Fertigungsarten generell====
*Subtratktiv (Zerspanen, Fräsen, Laserschneiden, Steinmetzen etc.)
*Subtratktiv (Zerspanen, Fräsen, Laserschneiden, Steinmetzen etc.)
*Umformung (Schmieden, Biegen, ...)
*Umformung (Schmieden, Biegen, ...)
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*(Schweißen)
*(Schweißen)


'''3D-Druck'''
====3D-Druck====
*immer schichtweise => 3D-Modell in Slices schichten
*immer schichtweise => 3D-Modell in Slices schichten
*print-in-place-Verbindungen  
*print-in-place-Verbindungen  


'''Verfahren'''
====Verfahren====
*FDM: Plastik wird als Filament per Klebepistole aufgetragen
*FDM: Plastik wird als Filament per Klebepistole aufgetragen
*(Masked) SLA: Harz/Resin, wird anschließend durch UV-Bestrahlung ausgehärtet. Dämpfe sind nicht gesund!
*(Masked) SLA: Harz/Resin, wird anschließend durch UV-Bestrahlung ausgehärtet. Dämpfe sind nicht gesund!
*SLS: Pulver (Metall, Keramik, Plastik) wird gezielt durch Laser geschmolzen
*SLS: Pulver (Metall, Keramik, Plastik) wird gezielt durch Laser geschmolzen


'''Vorteile'''
====Vorteile====
*FDM: günstig, große Modelle, stabil, Hohlräume
*FDM: günstig, große Modelle, stabil, Hohlräume
*SLA: hoher Detailgrad, auch günstig, Material kann gefärbt werden, Material als Kleber, Transparenz, Es kann gleichzeitig gedruckt werden (härtet schnell aus)
*SLA: hoher Detailgrad, auch günstig, Material kann gefärbt werden, Material als Kleber, Transparenz, Es kann gleichzeitig gedruckt werden (härtet schnell aus)
*SLS: hoher Detailgrad, Metalle/Keramiken, kein Stützmaterial nötig, richtungsunabhängige Stabilität
*SLS: hoher Detailgrad, Metalle/Keramiken, kein Stützmaterial nötig, richtungsunabhängige Stabilität


'''Nachteile'''
====Nachteile====
*FDM: viele Bauteile, geht schnell kaputt, Stützmaterial nötig, langsam, maßstabsgerecht nicht unbedingt garantiert
*FDM: viele Bauteile, geht schnell kaputt, Stützmaterial nötig, langsam, maßstabsgerecht nicht unbedingt garantiert
*SLA: "Chemiebaukasten" => Schutzmaßnahmen! Handschuhe, Maske, spröde Produkte, wenige Materialien, Stützmaterial nötig, muss gereinigt und ausgehärtet werden, schwer zu beobachten
*SLA: "Chemiebaukasten" => Schutzmaßnahmen! Handschuhe, Maske, spröde Produkte, wenige Materialien, Stützmaterial nötig, muss gereinigt und ausgehärtet werden, schwer zu beobachten
*SLS: Teuer! > 4.500 €, Material teuer, große Maschinen => eher für Industrie (Dienstleister)
*SLS: Teuer! > 4.500 €, Material teuer, große Maschinen => eher für Industrie (Dienstleister)


'''Einsatzzwecke'''
====Einsatzzwecke====
*SLA: detailreiche Objekte ausstellen, mit Maßstab; eher nicht um in die Hand zu nehmen, weil spröde
*SLA: detailreiche Objekte ausstellen, mit Maßstab; eher nicht um in die Hand zu nehmen, weil spröde
*FDM: stabil, aber geringer Detailgrad
*FDM: stabil, aber geringer Detailgrad
*SLS: total stabil
*SLS: total stabil


'''Was lässt sich nicht drucken?'''
====Was lässt sich nicht drucken?====
*FDM: zu kleine Details, Stützmaterial im Innern
*FDM: zu kleine Details, Stützmaterial im Innern
*SLA: keine sehr großen Sachen
*SLA: keine sehr großen Sachen
*SLS: kann fast alles, universell
*SLS: kann fast alles, universell


'''Ablauf'''
====Ablauf====
*3D-Modell: Scan, konstruiert in CAD, modelliert in 3D-Sculpting (Blender)
*3D-Modell: Scan, konstruiert in CAD, modelliert in 3D-Sculpting (Blender)
*Slicing  
*Slicing  
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<Demo>
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'''Anwendungen'''
====Anwendungen====
*Rapid Prototyping
*Rapid Prototyping
*Ersatzteile (Ikea-Teile selber machen)
*Ersatzteile (Ikea-Teile selber machen)
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*Deko & Kunsthandwerk
*Deko & Kunsthandwerk


'''Drucken durch Dienstleister?'''
====Drucken durch Dienstleister?====
*Beispiel Opferschale Landesmuseum BW & Craftcloud, 10 cm groß
*Beispiel Opferschale Landesmuseum BW & Craftcloud, 10 cm groß


'''Lost Wax Casting'''
====Lost Wax Casting====
*SLA mit speziellem Resin
*SLA mit speziellem Resin
*hält die Form
*hält die Form
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*Jacob: Bedarf nach einem sehr feinen Druck, Harz? Anschließend soll lackiert werden (Tastmodell)
*Jacob: Bedarf nach einem sehr feinen Druck, Harz? Anschließend soll lackiert werden (Tastmodell)
*Philipp: FDM: physische Begrenzung in der Detailtreue, SLS?
*Philipp: FDM: physische Begrenzung in der Detailtreue, SLS?


*Robert: wie fein ist SLS?
*Robert: wie fein ist SLS?
*Philipp: Sehr! Und sehr genau.
*Philipp: Sehr! Und sehr genau.


*Clarissa: wie müssen 3D-Modelle gestaltet sind
*Clarissa: wie müssen 3D-Modelle gestaltet sind
*Philipp: Nicht zu detailliert (sonst kommt der Slicer durcheinander), Flächennormalen müssen nach außen zeigen
*Philipp: Nicht zu detailliert (sonst kommt der Slicer durcheinander), Flächennormalen müssen nach außen zeigen
*Clarissa: Rohformate exportieren? – Ja
*Clarissa: Rohformate exportieren? – Ja


*Birgit Borchert: Preise bei Dienstleistern sehr günstig. Warum selber machen?
*Birgit Borchert: Preise bei Dienstleistern sehr günstig. Warum selber machen?
*Philipp: Ja. Preis kann schwanken bei Produktion, aber nicht enorm.
*Philipp: Ja. Preis kann schwanken bei Produktion, aber nicht enorm.
*Birgit: Schnelle Entwicklung. 2015 noch viel viel teurer!
*Birgit: Schnelle Entwicklung. 2015 noch viel viel teurer!


*Katja Sternitzke: 3D-Druck im Kulturbereich?
*Katja Sternitzke: 3D-Druck im Kulturbereich?
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*Eliane Christ: Halterungen für Objekte 3D-drucken, "Negativ erstellen"
*Eliane Christ: Halterungen für Objekte 3D-drucken, "Negativ erstellen"
*Frank Bauer: GNM hat einen Maker Space gemacht
*Frank Bauer: GNM hat einen Maker Space gemacht


*Jacob: warum 3D-Modelle vereinfachen? Nur wegen der Effizienz?
*Jacob: warum 3D-Modelle vereinfachen? Nur wegen der Effizienz?
*Philipp: Ja. Und bei FDM kommen die Details unter Umständen nicht
*Philipp: Ja. Und bei FDM kommen die Details unter Umständen nicht


*Frank Bauer: Optimieren ... Tools für unterschiedliche Auflösungen in den unterschiedlichen Achsen?
*Frank Bauer: Optimieren ... Tools für unterschiedliche Auflösungen in den unterschiedlichen Achsen?
*Philipp: leider keine Ahnung
*Philipp: leider keine Ahnung
*Diskussion: wie intelligent sind die Slicer, um aus einem hochauflöslichen Modell die richtigen Schlüsse zu ziehen in Bezug zum Herstellungsprozess?
*Diskussion: wie intelligent sind die Slicer, um aus einem hochauflöslichen Modell die richtigen Schlüsse zu ziehen in Bezug zum Herstellungsprozess?


*Katja Link: Vom Digitalen zum Realen : Museen und der 3D-Druck in Rheinland-Pfalz und Deutschland, https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/artdok/7960/
*Katja Link: Vom Digitalen zum Realen : Museen und der 3D-Druck in Rheinland-Pfalz und Deutschland, https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/artdok/7960/


*Diskussion über NFDI & 3D-Druck, 3D-Druck in der Forschung (Archäologie)
*Diskussion über NFDI & 3D-Druck, 3D-Druck in der Forschung (Archäologie)

Version vom 11. April 2023, 13:19 Uhr

AG3D interaktives Protokoll • https://ag3d.org/ 2023/03/15, 10:00 Uhr

Begrüßung & Informationen zur AG3D

Werkstattbericht

Philipp Thiele (Leibniz Universität Hannover): 3D-Druck

  • Philipp Thiele ist Doktorand für angewandte Mathematik an der Leibniz Universität in Hannover und gewährt uns in seinem Werkstattbericht einen Einblick in die unterschiedlichen Verfahren des 3D-Drucks.
  • 3D aus einer anderen Perspektive: wie aus Daten etwas Anfassbares wird
  • Philipp ist Doktorand Leibniz-Uni Hannover, 3D-Druck ein Hobby, seit 2016

Fertigungsarten generell

  • Subtratktiv (Zerspanen, Fräsen, Laserschneiden, Steinmetzen etc.)
  • Umformung (Schmieden, Biegen, ...)
  • Additiv
  • 3D-Druck
  • Fused Depositing Modeling
  • Stereolithographie (SLA)
  • Selektives Lasersintern (SLS)
  • (Schweißen)

3D-Druck

  • immer schichtweise => 3D-Modell in Slices schichten
  • print-in-place-Verbindungen

Verfahren

  • FDM: Plastik wird als Filament per Klebepistole aufgetragen
  • (Masked) SLA: Harz/Resin, wird anschließend durch UV-Bestrahlung ausgehärtet. Dämpfe sind nicht gesund!
  • SLS: Pulver (Metall, Keramik, Plastik) wird gezielt durch Laser geschmolzen

Vorteile

  • FDM: günstig, große Modelle, stabil, Hohlräume
  • SLA: hoher Detailgrad, auch günstig, Material kann gefärbt werden, Material als Kleber, Transparenz, Es kann gleichzeitig gedruckt werden (härtet schnell aus)
  • SLS: hoher Detailgrad, Metalle/Keramiken, kein Stützmaterial nötig, richtungsunabhängige Stabilität

Nachteile

  • FDM: viele Bauteile, geht schnell kaputt, Stützmaterial nötig, langsam, maßstabsgerecht nicht unbedingt garantiert
  • SLA: "Chemiebaukasten" => Schutzmaßnahmen! Handschuhe, Maske, spröde Produkte, wenige Materialien, Stützmaterial nötig, muss gereinigt und ausgehärtet werden, schwer zu beobachten
  • SLS: Teuer! > 4.500 €, Material teuer, große Maschinen => eher für Industrie (Dienstleister)

Einsatzzwecke

  • SLA: detailreiche Objekte ausstellen, mit Maßstab; eher nicht um in die Hand zu nehmen, weil spröde
  • FDM: stabil, aber geringer Detailgrad
  • SLS: total stabil

Was lässt sich nicht drucken?

  • FDM: zu kleine Details, Stützmaterial im Innern
  • SLA: keine sehr großen Sachen
  • SLS: kann fast alles, universell

Ablauf

  • 3D-Modell: Scan, konstruiert in CAD, modelliert in 3D-Sculpting (Blender)
  • Slicing
  • FDM Software evtl. vom Hersteller vorgegeben, Ergebnis: G-Code ("Maschinencode")
  • SLA Software evtl. vom Hersteller vorgegeben, Ergebnis: Bilder von Maskenschichten
  • Druck, Übertragung per USB, LAN, WLAN, Material befüllen/wechseln
  • Nachbereiten
  • FDM: Stützmaterial entfernen, schleifen, bemalen, Lücken füllen
  • SLA: Waschen, Stützmaterial entfernen, aushärten, bemalen

<Demo>

Anwendungen

  • Rapid Prototyping
  • Ersatzteile (Ikea-Teile selber machen)
  • Bestehende Produkte ergänzen, selber "upgraden", z.B. Miele bietet offiziell Staubaugeraufsätze an
  • 3D-Drucker drucken
  • Deko & Kunsthandwerk

Drucken durch Dienstleister?

  • Beispiel Opferschale Landesmuseum BW & Craftcloud, 10 cm groß

Lost Wax Casting

  • SLA mit speziellem Resin
  • hält die Form
  • kann geschmolzen und ausgebrannt werden
  • Stuckform => ausgießen, Form zerschlagen

Fragerunde

  • Jacob: Bedarf nach einem sehr feinen Druck, Harz? Anschließend soll lackiert werden (Tastmodell)
  • Philipp: FDM: physische Begrenzung in der Detailtreue, SLS?


  • Robert: wie fein ist SLS?
  • Philipp: Sehr! Und sehr genau.


  • Clarissa: wie müssen 3D-Modelle gestaltet sind
  • Philipp: Nicht zu detailliert (sonst kommt der Slicer durcheinander), Flächennormalen müssen nach außen zeigen
  • Clarissa: Rohformate exportieren? – Ja


  • Birgit Borchert: Preise bei Dienstleistern sehr günstig. Warum selber machen?
  • Philipp: Ja. Preis kann schwanken bei Produktion, aber nicht enorm.
  • Birgit: Schnelle Entwicklung. 2015 noch viel viel teurer!


  • Katja Sternitzke: 3D-Druck im Kulturbereich?
  • Philipp: ist nicht direkt mein Zuständigkeitsbereich
  • Katja: wird im Kulturbereich noch experimentiert oder sind die Abläufe bereits etabliert?
  • Philipp: Ideen: experimentelle Forschung an historischen Objekten; Schokoladendruck?
  • Jacob: SKD: experimentelle Projekte: Tastmodell; Repliken von Benin-Bronzen; öffentlicher 3D-Space für Schüler:innen
  • Jessica Hornung: Interesse im Bereich der Restaurierung sehr hoch, z.B. Teile eines Brückengeländers duplizieren/rekonstruieren, z.B. Maschinenteile drucken als Ersatzteile
  • Jacob: https://voices.skd.museum/voices-mag/3d-druck-trifft-porzellanrestaurierung/
  • Eliane Christ: Halterungen für Objekte 3D-drucken, "Negativ erstellen"
  • Frank Bauer: GNM hat einen Maker Space gemacht


  • Jacob: warum 3D-Modelle vereinfachen? Nur wegen der Effizienz?
  • Philipp: Ja. Und bei FDM kommen die Details unter Umständen nicht


  • Frank Bauer: Optimieren ... Tools für unterschiedliche Auflösungen in den unterschiedlichen Achsen?
  • Philipp: leider keine Ahnung
  • Diskussion: wie intelligent sind die Slicer, um aus einem hochauflöslichen Modell die richtigen Schlüsse zu ziehen in Bezug zum Herstellungsprozess?



  • Diskussion über NFDI & 3D-Druck, 3D-Druck in der Forschung (Archäologie)
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