Vortragsreihe LDPF 2022-03 mit Schwerpunkt Additive Fertigung (3D-Druck)
Agenda VR#75:
13:00 Uhr
Eröffnung und Einführung
Vorstellung LDPF und Aktivitäten im Kompetenzzentrum für Additive Fertigung
Michael Hoffmann,
Labor für Digitale Produktentwicklung und Fertigung
Fachbereich Technik, Fachrichtung Maschinenbau
Seit dem Sommersemester 2019 wird für die Studierenden in der Fachrichtung Maschinenbau für alle Studiengänge das Modul Additive Fertigung als Vorlesung mit begleitetem Labor und einem individuellen Laborprojekt angeboten. Dieses Modul beschäftigt sich mit den Zukunftsperspektiven der Additiven Fertigung, einer vergleichsweise neuen Fertigungstechnologie und verteilt sich über zwei Semester. Im ersten Teil (AF1) werden im Rahmen der Vorlesung die etablierten additiven Fertigungsverfahren nach unterschiedlichen physikalischen, chemischen Wirkprinzipien, der verwendeten Materialien und Einsatzgebiete besprochen. Weitere Themen der Veranstaltung sind Schnittstellen, Prozessablauf, Aspekte der designorientierten oder kraftflussoptimierten Bauteilgestaltung, Konstruktionsrichtlinien, Kosten, Wirtschaftlichkeit, Rechtliche Aspekte (Haftung, Urheberrechte, Daten-/Kopierschutz), Zertifizierung z.B. in der Medizintechnik. Im zweiten Teil (AF2) werden in konkreten Laborversuchen und -projekten praxisnahe Fallstudien im Benchmark untersucht und bewertet. Im Folgenden stellen die Studierenden in Kurzvorträge die Inhalte und Ergebnisse aus ihren individuellen Projektarbeiten vor. Das Vortragsprogramm wird ergänzt durch Gastvorträge von beteiligten Kooperationspartnern:
Kurzvorträge und Gastvorträge mit Vorstellung der Exponate aus den Laborprojekten Additive Fertigung im vergangenen Wintersemester:
13:15 Uhr
Gastvortrag: Innovationen mit formlabs 3D-Drucktechnologien
Raphael Rieffel | Channel Manager Engineering DACH
formlabs Deutschland GmbH Berlin
13:45 Uhr
Inbetriebnahme und erste Erfahrung zu einem neuen 3D-Drucksystem Form3L im LDPF
Durch die Förderung der Nikolaus Koch Stiftung Trier zur Beschaffung eines neuen 3D-Drucksystems Form3L wurde die Ausstattung im Bereich des Polymerdrucks im LDPF auf den aktuellen Stand der Technik wesentlich aufgewertet. In diesem Vortrag wird die Inbetriebnahme des Drucksystems und aller Zusatzeinrichtungen zum gesamten Pre- und Postprocessings des in diesem System verwendeten Druckverfahrens der Stereolithografie (SLA) vorgestellt. Im Anschluss werden erste konkrete Projekte und Erfahrungen aus unterschiedlichsten Anwendungen vom klassischen Prototyping bis zur medizinischen Anwendung präsentiert.
Theo Thein, Projektgruppe WS21MH72
14:05 Uhr
Optimierungen und Erweiterungen an einem Desktop 3D-Drucker Prusa i3 MK3S
Neben den professionellen 3D-Drucksystemen für industrielle Anwendungen bieten kostengünstige Desktopsysteme einen durchaus guten Einstieg in die Technologie, insbesondere für die Grundausbildung. Durch die meist offene Systemarchitektur bieten diese Systeme außerdem Möglichkeiten für experimentelle Optimierungen und Erweiterungen. Dabei ist im Laufe der Jahre eine große Community aus der sogenannten Maker-Szene zum Erfahrungsaustausch gewachsen. In dem Vortrag werden konkrete Optimierungen und Erweiterungen an einem solchen Desktop 3D-Drucker vorgestellt.
Kristofer Lacour, Projektgruppe SS21MH74
Lukas Kiefer, Kevin Tepke, Projektgruppe WS21MH78
14:25 Uhr PAUSE
14:40 Uhr
Rapid Prototyping: Designstudien und Prototypenfertigung im 3D-Druck am Beispiel eines Kunststoffgehäuses für das an der Hochschule Trier entwickelte Gedächtnisspiel weMINTo
weMINTo ist ein Projekt und im Ergebnis ein Gedächtnisspiel im Kontext angewandter interdisziplinärer Lehre und Forschung an der Schnittstelle Technik, Informatik und Design. Das Spiel dient als anschauliche Plattform für regelmäßig Workshops des LDPF für Schüler*Innen und Studieninteressierte. Alle Komponenten des Spiels werden in fortlaufenden Optimierungen in den Laboren und Werkstätten der Hochschule entwickelt, gefertigt und erprobt. In der Fachrichtung Maschinenbau entsteht neben dem Produktdesign, der Konstruktion, der Berechnung, der Fertigung im 3D-Druck oder der Entwicklung und Forschung an einem innovativen Spritzgusswerkzeug für die Serienproduktion das Gehäuse in verschiedensten Design-Variationen.
In diesem Projekt konnten Studierende Ideen für Gehäusevarianten im 3D-Design entwickeln und eine unmittelbare Umsetzung der Ideen im 3D-Druck im Rapid Prototyping erproben.
Lukas Bölter, Daniel Hördt, Projektgruppe WS21MH77
15:00 Uhr
Gastvortrag: 3D Metalldruck in industriellen Anwendungen
Thomas Hilger | Geschäftsführer
Lightway GmbH Niederzissen
15:30 Uhr
Rapid Manufacturing - Endlosfaserverstärkter Polymerdruck und Selekties Laserschmelzen in Metall: Eine Fallstudie als Praxisanwendung für eine Tretlagermuffe im Projekt NatureFibreBike
Im Rapid Manufacturing entstehen nicht nur Prototypen sondern finale Bauteile unmittelbar aus den 3D CAD-Daten ohne Werkzeuge. Das Verfahren ist insbesondere für die flexible Fertigung von kleinen Losgrößen oder individualisierte Produkte von großer Bedeutung.
Im Kontext des Langzeitprojektes NatureFibreBike, in dem ein Demonstrator als Lernplattform für ein nachhaltiges Kunden-Individualisiertes Fahrrad entstehen soll, wurde die Additive Fertigung eines Bauteils aus der Vorentwicklung des Fahrradrahmens in zwei verschiedenen Verfahrens- und Werkstoffkombinationen untersucht.
Moritz Krämer, Maik Dorenkamp, Projektgruppe WS21MH73
15:50 Uhr Pause
16:05 Uhr
Rapid Tooling: Erstbemusterung von Kleinserien im Kunststoffspritzguss mit Formeinsätzen aus dem 3D-Druck - Prozessentwicklung und Validierung im Versuch
Im Rapid Tooling wird die Additive Fertigung im Werkzeug- und Formenbau eingesetzt. Besonders im Kunststoffspritzguss könnte damit eine wesentlich kostengünstigere Erstbemusterung und frühzeitige Bereitstellung von Vorserienteilen realisiert werden. Im LDPF beschäftigen wir uns bereits seit mehreren Jahren mit diesem Thema. Allerdings sind die Anforderungen an die 3D-Druckmaterialien insbesondere zur Wärmebeständigkeit sehr hoch. Inzwischen werden sogenannte Hochleistungsmaterialien angeboten. Wenn es nun gelingt, die Anwender im Erfahrungsaustausch besser zu vernetzen, ist ein echter Technologiesprung in dieser Branche realisierbar. In diesem Projekt wurden erste Anwendungen zu Formeinsätzen aus einem neuen Hochleitungsmaterial in Kooperation mit zwei Unternehmen und einem Hersteller von 3D-Drucksystemen entwickelt und in den Laboren der Hochschule erprobt.
Sven Schlax, Kevin Kosmund, Projektgruppe WS21MH76
Alexander Ernst, Projektgruppe SS21MH96
16:25 Uhr
Geschäftsmodell Print on Demand / Kleine Losgrößen: Verschiedene Konzepte zur Prozessentwicklung
Das Vorhalten von (Ersatz-)Teilen stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Mit dem Einsatz der Additiven Fertigung in der langfristigen Versorgung des Ersatzteilmarktes entsteht ein durchaus interessantes Geschäftsmodell u.a. auch im stark wachsenden Oldtimer-Markt oder einer nachhaltigen Ersatzteillogistik. In diesem Projekt wurden drei verschiedene Ansätze zur Fertigung von kleinen Losgrößen mit Hilfe der Additiven Fertigung (Rapid Manufacturing / Rapid Tooling) an einem konkreten Anwendungsbeispiel untersucht.
Philipp Hamm, Jonas Bisdorf, Projektgruppe WS21MH74
Johannes Klauck, Jonas Ludwig, Projektgruppe WS21MH75
Alexander Beckmann, Projektgruppe WS21MH80
17:25 Uhr Pause
17:40 Uhr
Disruption Orthopädietechnik: Fallstudie eines vollständig digitalen Entwicklungs- und Additiven Fertigungsprozesses für eine Fußorthese Die Kombination der 3D-Scantechnologien und der Additiven Fertigung kann in der Medizintechnik traditionell handwerklich geprägte Berufe wie die Orthopädietechnik oder die Zahnmedizin vollständig verändern. Dieser Herausforderung müssen sich Unternehmen stellen. In unserem Studiengang der Sport- und Rehatechnik hat diese Entwicklung eine große Bedeutung. In diesem Projekt wurde in Kooperation mit einem Unternehmen aus der Orthopädietechnik ein konkreter Anwendungsfall am Beispiel einer Fußorthese untersucht.
Patrick Pauli, Fabrice Boos, Projektgruppe WS21MH79
18:00 Uhr
Geschäftsmodell Individualisierung durch 3D-Scan und 3D-Druck - Fallstudie Fahrradgriff
In einer Eigeninitiative eines Studierenden entstand die Idee eines Geschäftsmodells für die automatisierte Gestaltung und Additive Fertigung eines ergonomischen Fahrradgriffes. Der Vortrag stellt den noch prototypischen aber vollständig erarbeiteten Workflow vor.
Christian Sinnebrink, Projektgruppe WS21MH91
18:20 Uhr
RoboPrint: Ausbau einer Industrieroboterzelle als Versuchsplattform für die Additive Fertigung im „Free Space Fabrication“ / FSF-Verfahren
Durch das Adaptieren der 3D-Drucktechnologie auf einen Industrieroboter mit 6 Achsen kann sich die Druckebene im 3D-Druckprozess von Schicht zu Schicht verändern oder die Druckschicht kann frei im Raum geführt werden. Damit entstehen neue fertigungstechnische und gestalterische Möglichkeiten für industrielle Anwendungen. Das LDPF arbeitet seit einiger Zeit an dem Aufbau dieses Konzeptes in einer Roboterzelle. In diesem Projekt wurde der bestehende Versuchsaufbau auf eine neue Roboterzelle adaptiert und weiter optimiert.
Martin Gerten, Max Spengler, Felix Mogge, Projektgruppe WS21MH71, WS21MH92
18:40 Uhr Ausklang, Netzwerken
