Lan Yang-Siebert

Hier sehen Sie unseren 3D Drucker bei der Arbeit.
Er kann Objekte bis zu 20 x 20 x 20 cm Größe aus Kunststoff drucken.
Dabei kommen verschiedene Materialien wie PLA, ABS, PET-G, Laywood oder Laybrick zum Einsatz.
Die Auflösung des Drucker lässt sich so parametrieren, dass man entweder hohe Präzision für kleine Objekte oder schnelle Fertigung für große Objekte wählen kann.
Dabei bedeutet schnell jedoch, dass es immer noch mehrere Stunden Zeit für einen Ausdruck braucht.

Die folgenden Anwendungen geben einen kleinen Einblick, welch vielfältige Möglichkeiten sich aus dem 3D Druck ergeben.
Alle gezeigten Objekte haben wir selbst mit einer CAD Software entwickelt. Allerdings gibt es auf diversen Internetseiten auch schon fertige Dateien mit 3D Modellen.
Die 3D Grafiken aus den Dateien werden in die entsprechende Druckersoftware importiert und dann in dünne Schichten unterteilt (gesliced).
Der Drucker drückt einen heißen Kunststofffaden durch eine 0,4 mm kleine Düse. Beim Abkühlen verkleben die dünnen Bahnen miteinander, so dass Schicht für Schicht das fertige Objekt entsteht.

Ersatzteile

Die zerbrochenen Zahnräder in einem Elektronikgerät haben wir durch Ersatzteile aus unserem 3d-Drucker ersetzt. Jetzt funktioniert das Gerät wieder wie neu.

Architektur

Für das 3D-Modell eines Einfamilienhauses haben wir jedes Stockwerk separat gedruckt.
Angefangen mit dem Keller, folgte das Erdgeschoss und das Dachgeschoss.
Zum Schluss wird noch die Dachkonstruktion aufgesetzt.
Der Vorteil dieses realen Modells ist, dass der angehende Häuslebauer jedes Stockwerk des Hauses in der Hand halten und beliebig von allen Seiten betrachten kann. Das verschafft ihm einen noch besseren Eindruck, als wenn er die Räume nur virtuell an einem Computerbildschirm sehen kann. Der 3D-Druck ist also eine sinnvolle Ergänzung zur 3D-Simulation.

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Adapter

Verbindungselemente aus unserem Drucker dienen als Adapter, um Gegenstände zu kombinieren, die sonst nicht zueinander passen würden.

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Das folgende Bild zeigt ein Adapter für die Verbindung eines Schrittmotors vom Typ 28BYJ-48 mit einem Fischertechnik-Modell.
In diesem Beispiel werden zwei Schrittmotoren von einem Arduino Mikrocontroller so geschickt gesteuert, dass sie einen Wagen auf zwei Rädern balancieren können, ähnlich wie bei einem Segway.
Der Mikrocontroller berechnet die Geschwindigkeit und Richtung der Motoren in einem Regelkreis abhängig vom Winkelsignal, das er von einem Sensor MPU6050 erhält. Diese kleinen Wunder der Technik sind gleichzeitig Gyroscop und Accelerometer und werden heutzutage z.B. in Handys und Flugdrohnen eingebaut.
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Behälter

Das erste Objekt aus unserem 3D-Drucker ist fertig. Es handelt sich um einen Becherhalter. Diesen haben wir an eine Gehhilfe montiert, so dass Menschen, die nur noch einen Arm benutzen können, bequem ein Getränk im Becher transportieren können.


Dies ist ein Beispiel dafür, wie man durch eine simple Ergänzung den Nutzen eines Gegenstandes enorm erhöhen kann.

Design

Auch optisch ansprechende Design-Gegenstände lassen sich mit dem 3D Drucker anfertigen.

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Hier kann man wirklich unendlich viele Ideen verwirklichen.

Gehäuse

In diesem Abschnitt zeigen wir unser bisher größtes Object mit Maßen von ca. 11 x 14 x 18 cm.
Es erfüllt gleichzeitig zwei Funktionen.
Erstens ist es ein Gehäuse, welches das Steckernetzteil einer Überwachungskamera for Witterungseinflüssen und unbefugtem Zugriff schützt.
Zweitens bildet es einen Montagewinkel, mit dem man die Kamera senkrecht zur Hauswand installieren kann.

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Gedruckt haben wir in Richtung vom Dach zum Boden, wie man im ersten Bild sieht. Somit hatte der Drucker eine große Auflage auf der Glasplatte für den Beginn des Drucks. Am Ende hat es der Drucker tatsächlich geschafft, eine ebene Fläche in der Luft zu drucken.

Wasserkraft

Die erste Baugruppe mit mehreren Teilen aus dem 3D Drucker entsteht. Hier sehen Sie die montierte Rohrturbine mit Rotor und Stator.

Außen sind 5 Wicklungen angebracht.
Um das Magnetfeld zu führen, müssen zwischen den Wicklungen noch Eisenbleche angebracht werden.

Rotor

Beim folgenden Bild handelt es sich um einen permanenterregten Rotor für eine Rohrturbine.
Der dazu gehörige Stator hat einen Durchmesser von 100 mm und besteht aus zwei passgenauen Rohren.
Das Bild zeigt den Rotor mit den außen fixierten Permanentmagneten auf einer 4 mm Welle.


Auf diese Weise entsteht ein funktionstüchtiges Modell für die Demonstration zur Anwendung von Wasserkraft.

Untersetzer

Durch die Kombination von einfachen Grafikelementen wie Quader, Kreisbogen und Zylinder haben wir einen stabilen Untersetzer entworfen, der ein Wegrollen von Trainingshanteln auf einer Unterlage verhindert.
Baustück:

Anwendung: