ConstructionLab

FDM Anlage "Dimension SST 768"

Standort: Prototypenlabor in Detmold, Fachbereich 1, Gebäude 4 (Bülowblock)

Kontakt:

David Lemberski: david.lemberski(at)hs-owl.de

Bitte in der Email Euren Namen, Matrikelnummer und eine Handynummer angeben, damit wir Euch erreichen können.

In den Semstern werden CAD-Zusatzkurse angeboten, die in verschiedene Computerprogramme einführen!

Ein sicherer Umgang in der 3D-Konstruktion hilft bei der Umsetzung der Ideen.

Zur Erstellung von Modellen und/oder Prototypen werden .stl-Dateien angenommen. Die Herstellung der Bauteile erfolgt nach Rücksprache mit den Mitarbeitern.

Um im Vorfeld zu kontrollieren, ob die Datei druckbar ist, kann hier ein (kostenloses) Programm heruntergeladen werden:

FDM Center

Weitere Informationen:

- Datei im STL Dateiformat exportieren (aus: Vectorworks, Rhino, C4D, Sketchup, Allplan, AutoCAD usw.)

- Kleinste druckbare Wandungsdicke: 1 mm

- Max. Druck Größe: 20 x 20 x 30 cm

- Preis für Studenten der HS OWL pro cm³ : 65 Cent

- Bitte immer ein Referenzmaß als konkrete Länge des Bauteils angeben

- Druckaufträge werden auch für externe Benutzer ausgeführt !

Weitere Informationen über die Verarbeitung von .stl-Dateien mit der FDM-Center-Software finden sich in dieser pdf-Datei!

Seit 1991 ist das Fused Deposition Modeling (FDM) als kommerzielle Technologie am Markt. Es wurde von der Firma Stratasys, USA, entwickelt.

Das FDM-Verfahren ist ein „echtes“ additives Verfahren, da hierbei das Material nicht ausgehärtet oder verklebt wird, sondern tatsächlich schichtweise aufmodelliert wird. Analog zu der SLA-Technik werden die Layer der 3D-Datei auf eine Bauplattform Schicht für Schicht aufgetragen. Durch einen Extruder (eine Schmelzdüse) wird das Baumaterial ausgetrieben und erhärtet sofort danach auf der darunter liegenden Schicht. Für jede Schicht lässt sich die genaue Anordnung der Materialstränge darstellen. Zuerst werden die äußeren Konturen des Bauteils gedruckt, dann werden die Restflächen mit einem Füllraster geschlossen. Die Füllstränge werden so nebeneinander gefügt, dass eine optimale Konturenausfüllung erreicht wird. Die Freiräume zwischen den Materialsträngen können gezielt bestimmt werden, um die Baugeschwindigkeit, den Materialverbrauch und die Dichte des Modells steuern zu können. Aufgrund der Geometrie und Beschaffenheit der Materialstränge entsteht an den Oberflächen und Kanten ein Treppeneffekt. Hieraus resultieren die Beschränkungen dieses Verfahrens hinsichtlich Genauigkeit und Oberflächenstruktur.

Die Extruderdüse verarbeitet die Materialfäden bei ca. 280°C. Verschiedene Düsendurchmesser sind verfügbar, die genaue Schmelztemperatur an der Düse kann reguliert werden.

Um das Verkleben der Schichten untereinander zu gewährleisten, wird der komplette Bauraum erwärmt und je nach Größe der Oberfläche des bedruckten Modell-Layers auf einer bestimmten Temperatur gehalten. Ein zu frühes Aushärten würde die Verbindung zur nachfolgenden Schicht verhindern.

Es können auch farbige Materialien verwendet werden. Jedes Material muss jedoch einzeln in die Anlage eingelegt werden, weshalb keine Verläufe oder Farbmischungen hergestellt werden können.

Da sich beim FDM-Verfahren die Modelle direkt auf der Bauplattform entwickeln, wird eine zusätzliche Stützstruktur benötigt. Diese stützt Überhänge, Hinterschneidungen, filigrane Modellteile und zunächst nicht tragfähige Wände o.ä. Sie wird von der Software automatisch generiert und aus einer zweiten Materialdüse mit einem speziellen Stützmaterial ausgedruckt. Das Stützmaterial wird nach der Fertigstellung mechanisch entfernt oder in einem Lösemittelbad aus dem Modell herausgewaschen. Das Lösemittel muss danach in einem weiteren Bad neutralisiert werden. Mittlerweile sind auch wasserlösliche Stützmaterialien erhältlich. In einigen Systemen wird bei der Auswaschung der Stützmaterialien mit Ultraschall gearbeitet.

FDM-Modelle können mit den verschiedensten Methoden nachbearbeitet werden.

Nach dem SLA-Verfahren ist FDM das am zweithäufigsten gebrauchte Verfahren für RP-Anwendungen.

Als Baumaterialien können neben ABS- und Nylonkunststoffen auch Wachse verwendet werden. Somit ist FDM auch für das Herstellen von Ausschmelz-Modellen für Gussverfahren anwendbar. Des Weiteren werden zurzeit Materialien aus Metallen und keramischen Werkstoffen für das Verfahren entwickelt. FDM ist grundsätzlich für alle schmelzbaren Materialien vorstellbar.

FDM-Systeme eignen sich für die Anwendung in Büroräumen und sind relativ geräuscharm.

Die Forschungsschwerpunkte "ConstructionLab" und "PerceptionLab" haben seit Juni 2010 neue Räume im Gebäude 4 (Bülowblock) bezogen.
Das Forschungsbüro befindet sich in Raum 4212 im zweiten OG.

Das neue Prototypenlabor befindet sich in Raum 4K05, neben dem PG-Labor. 

Neben den digitalen Entwurfswerkzeugen stehen Einrichtungen für die Realisierung der Entwürfe zur Verfügung:

- CNC-Fräse

- LaserCutter

- FDM Anlage (3D Drucker)

- Prototypenlabor

- Modellbauwerkstatt

- Tischlerei