Rapid Prototyping Einleitung

Herzlich Willkommen im Rapid Prototyping Labor der Hochschule Koblenz

Das Rapid Prototyping Labor bietet den Studierenden im Rahmen der Ausbildung die Möglichkeit ihre Fachkenntnisse in der Produktentwicklung um Kompetenzen im Bereich des 3D-Druck gerechten Konstruierens zu erweitern. Dazu gehört ebenfalls, dass wir den Studierenden ein Gefühl dafür vermitteln, welche Möglichkeiten der 3D-Druck eröffnet und sie ermutigen neue Wege zu gehen, ganz nach dem Motto „thinking out of the box“. Damit sind unsere Studierenden am Puls der Zeit und können die heutigen technischen Potentiale voll ausschöpfen.

 Außerdem bieten wir Studenten die Möglichkeit die von ihnen im Rahmen einer studentischen Tätigkeit (Projekt-, Bachelor- oder Masterarbeit) entwickelten Produkte im Rapid Prototyping Labor zu drucken. So können die Features der eigenen Konstruktion direkt am Prototyp erläutert werden. Gerne steht das Team euch dabei mit Rat und Tat zur Seite, hierfür bitte bei Kerstin Held eine Anfrage stellen.

Das Labor findet ihr im Untergeschoss des F-Fingers, in den Räumen FU 61 und 62.

Rapid Prototyping umfasst, wie der Name schon impliziert, Verfahren zur schnellen Anfertigung von Musterbauteile (Prototypen). Ausgangspunkt sind dabei die Konstruktionsdaten (3D CAD-Daten), wobei das STL-Format als Datenschnittstelle dient. In der Regel handelt es sich um Fertigungsverfahren, die Werkstücke schichtweise, unter Nutzung chemischer und/oder physikalischer Gesetzmäßigkeiten, aus formlosem oder formneutralem Material aufbauen. So kann auf den Einsatz spezieller Werkzeuge verzichtet werden. Für die Industrie liegt der Vorteil vor allem in der Möglichkeit, kurzfristig vergleichsweise günstige Prototypen herzustellen. Zudem wird der 3D-Druck zur Fertigung von Werkzeugen (Rapid Tooling) sowie zur Fertigung von Endprodukten in Kleinserie genutzt (Rapid Manufacturing). In vielen Bereichen wie z.B. der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik oder der Automobilbranche hat sich die additive Fertigung bereits etabliert.

[Vgl:
https://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/if/ff/pazat/forschung/for_ber_pdf_html/lit_98_html/hoff-983.pdf (01.02.2016)
https://de.wikipedia.org/wiki/Rapid_Prototyping (01.02.2016)]

Da an jedes Modell verschiedenste Anforderungen gestellt werden ist die entscheidende Herausforderung beim Rapid Prototyping nicht der Druck selbst sondern die Vorbereitung des Drucks. Der erste Schritt ist hierbei das Modell 3D-druckgerecht zu konstruieren. Weiterhin gilt es herauszufinden welches Druckverfahren geeignet ist, welches Material benötigt wird, wie die Parameter des Drucks einzustellen sind und inwiefern das Teil mit Überhängen, Stützmaterial oder gar in mehreren Teilen gedruckt werden muss. Um allen Anforderungen gerecht werden zu können finden sich im Rapid Prototyping Labor diverse 3D-Drucker, die verschiedene Druckverfahren anwenden. Das gängigste Verfahren ist das FDM-Verfahren, der Ultimaker2 ist hierbei der Allrounder, dessen benutzerfreundliche Bedienung viele Möglichkeiten eröffnet. Der X400 von GermanRepRap nutzt das gleiche Verfahren, bietet aber zusätzlich die Möglichkeit große Teile sowie mit zwei verschiedenen Komponenten (verschiedene Farben oder Materialien) zu drucken. Als Entwicklungspartner von Arburg forscht das Laborteam am Freeformer welche Materialen inwiefern für das AKF-Verfahren geeignet sind und wo Verbesserungspotentiale liegen. Das AKF-Verfahren wurde an das Spritzgießen angelehnt und birgt viele Möglichkeiten für die industrielle Anwendung.