Evaluation verschiedener 3D-Drucker Seminar Technische Informatik, - - PowerPoint PPT Presentation

▶
evaluation verschiedener 3d drucker
SMART_READER_LITE
LIVE PREVIEW

Evaluation verschiedener 3D-Drucker Seminar Technische Informatik, - - PowerPoint PPT Presentation

Feb 27, 2024 117 likes •493 views

berblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit Evaluation verschiedener 3D-Drucker Seminar Technische Informatik, Wintersemester 2013/2014 Jacqueline Hammer 05.02.2014 Jacqueline Hammer

slide-1
SLIDE 1

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Evaluation verschiedener 3D-Drucker

Seminar Technische Informatik, Wintersemester 2013/2014 Jacqueline Hammer 05.02.2014

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 1 / 36

slide-2
SLIDE 2

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

1

Überblick

2

Die Aufgabe

3

Die Methoden

4

Die Werkstoffe

5

Die verschiedenen Modelle

6

Software

7

Fazit

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 2 / 36

slide-3
SLIDE 3

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Überblick

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 3 / 36

slide-4
SLIDE 4

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Was ist 3D-Druck?

Additive Herstellung von Werkstücken aus einem Rohmaterial Additiv als ”Aufschichten” des Werkstoffs im Gegensatz zur subtraktiven Herstellung wie bei z.B. CNC-Fräsen Verschiedene Methoden und Anwendungen

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 4 / 36

slide-5
SLIDE 5

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Anwendungen von 3D-Druck

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 5 / 36

slide-6
SLIDE 6

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Die Aufgabe

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 6 / 36

slide-7
SLIDE 7

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Die Aufgabe

Finde den 3D-Drucker mit dem die folgenden Aufgaben am ökonomischsten zu bewältigen sind:

1 Druck von Schutzabdeckungen und Gehäusen für Schaltungen

Hohe Präzision bei Schraublöchern, Verbindungen etc. Guter Erhalt von Form und Maßen, kein Verziehen beim Druck

2 Erstellung kleiner Einmal- und Ersatzteile Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 7 / 36

slide-8
SLIDE 8

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Die Methoden

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 8 / 36

slide-9
SLIDE 9

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Fused Deposition Modeling / Fused Filament Fabrication

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 9 / 36

slide-10
SLIDE 10

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Selective Laser Sintering

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 10 / 36

slide-11
SLIDE 11

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Stereolithography

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 11 / 36

slide-12
SLIDE 12

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Die Werkstoffe

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 12 / 36

slide-13
SLIDE 13

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Polylactide (PLA)

Polylactide oder Polymilchsäuren sind technische Biopolymere Das bedeutet es sind abbaubare Polyester Es ist ungiftig und vom Körper abbaubar Beim Erhitzen entstehen keine giftigen Dämpfe Nicht sehr Hitzebeständig (weich bereits ab 50◦C) Kaum Verziehen beim Druck durch geringere Temperatur

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 13 / 36

slide-14
SLIDE 14

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

Synthetisches Terpolymer, nicht abbaubar Verwendung in der Industrie (z.B. LEGO) Höhere Hitzebeständigkeit (weich ab 85◦C) Dadruch höhere Verarbeitungstemperatur Teilweise starkes Verziehen beim Abkühlen

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 14 / 36

slide-15
SLIDE 15

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Hybrideinsatz

Je nach benötigten Materialeigenschaften besten Stoff aussuchen Anderen Werkstoff für Stützstrukturen nutzen Keine Probleme beim Ablösen Freiere Modellierung möglich

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 15 / 36

slide-16
SLIDE 16

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Darreichungsform

ABS und PLA kommen auf Rollen von ca 20-30cm Durchmesser Durchmesser des Filaments: 1,75mm oder 3mm Verschiedenste Farben verfügbar Farbpigmente verändern jedoch zum Teil Materialeigenschaften

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 16 / 36

slide-17
SLIDE 17

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Die verschiedenen Modelle

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 17 / 36

slide-18
SLIDE 18

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Entscheidungskriterien

Preis Größe des Druckbereichs Verarbeitbare Materialien Anzahl der Extruder Geschwindigkeit Schichtdicke Spurbreite (Extruder-Durchmesser) Datenübertragung Plattform für Software

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 18 / 36

slide-19
SLIDE 19

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Velleman - K8200

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 19 / 36

slide-20
SLIDE 20

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Velleman - K8200

678e Druckbereich 20cm x 20cm x 20cm ABS & PLA Single Extruder Geschwindigkeit 120mm/s Schichtdicke 0.25mm Spurbreite 0.5mm Datenübertragung via USB Kabel Windows / Linux / Mac Nachteil: Kein Raft

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 20 / 36

slide-21
SLIDE 21

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

3Dfactories - Profi3DMaker

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 21 / 36

slide-22
SLIDE 22

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

3Dfactories - Profi3DMaker

Preis - keine Angabe Druckbereich 40cm x 26cm x 19cm ABS & PLA Single Extruder Geschwindigkeit 80 mm/s Schichtdicke 0.08mm Spurbreite - keine Angabe Datenübertragung - keine Angabe Plattform - keine Angabe

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 22 / 36

slide-23
SLIDE 23

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

RepRap - PRotos V2

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 23 / 36

slide-24
SLIDE 24

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

RepRap - PRotos V2

799e Druckbereich 23cm x 23cm x 12.5cm ABS & PLA Single Extruder Geschwindigkeit 100mm/s bis 180mm/s Schichtdicke - keine Angabe Spurbreite 0.5mm Datenübertragung via USB Kabel (SD Card nachrüstbar) Windows / Linux / Mac Vorteil: Open Source Projekt (Hard- und Software) Bestes Low-Budget-Modell, da am besten erweiterbar

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 24 / 36

slide-25
SLIDE 25

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

3D Systems - Cube X

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 25 / 36

slide-26
SLIDE 26

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

3D Systems - Cube X

2369e Druckbereich 27.5cm x 26.5cm x 24cm ABS & PLA Bis zu 3 Extruder Geschwindigkeit - keine Angabe Schichtdicke 0.1mm Spurbreite - keine Angabe Datenübertragung via USB Stick Windows Nachteil: Einziger Drucker der nur über Windows steuerbar ist

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 26 / 36

slide-27
SLIDE 27

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

MakerBot - Replicator 2X

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 27 / 36

slide-28
SLIDE 28

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

MakerBot - Replicator 2X

2344e Druckbereich 28.5cm x 15.3cm x 15.5cm ABS & PLA Dual Extruder Geschwindigkeit - keine Angabe Schichtdicke 0.1mm Spurbreite 0.4mm Datenübertragung via USB Kabel und SD Card Windows / Linux / Mac Durch die Verfügbarkeit auf allen Plattformen und gute Auflösung mit zwei Extrudern das beste Gerät der höheren Preisklasse

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 28 / 36

slide-29
SLIDE 29

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Ultimaker - Ultimaker 2

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 29 / 36

slide-30
SLIDE 30

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Ultimaker - Ultimaker 2

2299e Druckbereich 23cm x 22.5cm x 20.5cm ABS & PLA Single Extruder Geschwindigkeit - keine Angabe Schichtdicke 0.02mm Spurbreite 0.4mm Datenübertragung via USB Kabel, SD Card und WLAN Windows / Linux / Mac Vorteil: Open Source Durch extrem hohe Auflösung das beste Single Extruder Modell, jedoch recht teuer im Vergleich zu den anderen seiner Klasse.

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 30 / 36

slide-31
SLIDE 31

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Tabellarischer Überblick

Modell Preis Extr. Schicht Geschw. Daten K2800 678e 1 0.2 120 USB profi3Dmaker n.d. 1 0.08 80 n.d. PRotos V2 799e 1 n.d. 100 USB Cube X 2369e 1-3 0.1 n.d. USB stick Replicator 2X 2344e 2 0.1 n.d. USB, SD card Ultimaker 2 2299e 1 0.02 n.d. USB, SDcard

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 31 / 36

slide-32
SLIDE 32

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Software

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 32 / 36

slide-33
SLIDE 33

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Kurzer Ausblick: Software

Herstellerspezifische Software

MakerWare (MakerBot Industries) Cura (Ultimaker) Repetier (Velleman)

Open Source Software

  • penSCAD

Slic3r Skeinforge

Viele Drucker auch mit Open Source Software betreibbar Höherer Justageaufwand, da keine Voreinstellungen Unterschiede im Funktionsumfang

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 33 / 36

slide-34
SLIDE 34

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Fazit

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 34 / 36

slide-35
SLIDE 35

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Fazit und Ausblick

Replicator 2X als bestes Gerät, da er zwei Druckköpfe besitzt Stützstrukturen können so mit ABS gedrcukt werden Tatsächliche Objekte aus PLA aufgrund besserer Formerhaltung Bei keinem Bedarf an zwei Druckköpfen Ultimaker 2 Bei zu kleinem Budget RepRap PRotos V2 3D Drucker muss als Maschine unter Aufsicht betrieben werden Konstruktion mit WebCam-Überwachung hilfreich Interessant auch potenzielles Autogenerieren von Modellen mit derselben Form und unterschiedlichen Abmessungen (z.B. Gehäuse)

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 35 / 36

slide-36
SLIDE 36

Überblick Die Aufgabe Die Methoden Die Werkstoffe Die verschiedenen Modelle Software Fazit

Vielen Dank!

Jacqueline Hammer Evaluation verschiedener 3D-Drucker 05.02.2014 36 / 36