3D-Druck
Der 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren. Durch den schichtweisen Aufbau von Material wird ein dreidimensionaler Körper erstellt. Das Verfahren ist besonders im Bereich Rapid Prototyping beliebt, da es verhältnismäßig schnell und einfach umzusetzen ist.
Im Gegensatz zum Fräsen, bei dem Material abgetragen wird- subtraktiv, wird beim 3D-Druck auf einer leeren Bauplattform Material aufgeschichtet. Dies kann mit unterschiedlichsten Mitteln geschehen.
Die gängigsten 3D-Druck Verfahren sind FDM, SLA und SLS. Was diese Verfahren voneinander unterscheidet und welches Verfahren sich für welche Objekte eignet, vergleichen wir hier.
3D-Druck im ViNN:Lab 
Im ViNN:Lab arbeiten wir vorrangig mit dem Fused Deposition Modeling Verfahren. Dafür benötigen wir lediglich den 3D-Drucker, das Filament sowie die geslicte Datei. Slicing ist der Prozess der aus einer 3D-Datei eine druckbare Datei macht. Das Programm schneidet [engl. to slice] das Modell in einzelne Schichten und bereitet die Verfahrwege für den Drucker vor. Im Slicer hat man die Möglichkeit alle Parameter die für den Druck relevant sind zu ändern.
Die wichtigsten Parameter sind Layer Height, Infill, Shells sowie Support.
Die Layer Height bestimmt die Höhe eines Layers, also einer einzelnen Schicht. Umso höher der Wert umso gröber ist der 3D-Druck. Er braucht aber auch weniger Zeit.
Das Infill bestimmt den Grad der Füllung. Die meisten 3D-Drucke werden nicht zu 100% gefüllt. Es wird ein Waben- oder Dreiecksmuster gedruckt welches eine hohe Stabilität aufweist und material- und zeitsparend ist.
Shells ist die Bezeichnung für die Wände. Wir können ihre Anzahl ganz einfach festlegen und damit großen Einfluss nehmen auf die Nachbearbeitung und Stabilität des Druckes. Eine hohe Anzahl an Wänden ermöglicht es uns, das Modell stärker durch Schleifen und Feilen nachzubearbeiten.
Die letzte wichtige Eigenschaft beim 3D-Druck ist der Support. Die Stütze. Jede Schicht des 3D-Drucks benötigt eine Basis, sollte diese aufgrund der Geometrie nicht vom eigenen Objekt kommen so muss eine zusätzliche Stütze gedruckt werden. Der Slicer gestaltet und positioniert diese eigenständig.
3D-Scan
Der 3D-Scan bietet uns die Möglichkeit bestehende Objekte in digitale zu wandeln. Danach können diese dann weiterbearbeitet, angepasst und auch 3D-gedruckt werden.
Es gibt unterschiedliche Scan Verfahren, die je nach Budget, vorhandener Technik und Objekt angewendet werden.
3D-Scannen wird in 3 große Kategorien unterteilt.
Laser-3D-Scannen, Photogrammetrie und Streifenlichtscannen.
Diese 3 Kategorien wollen wir kurz erklären, sodass ihr euch einen Eindruck verschaffen könnt welches das geeignete Verfahren für euch ist.
Laser 3D-Scan
Wie der Name schon sagt, beruht diese Methode auf der Erfassung der Oberfläche mit einem Laser. Dieser erfasst Abstände und kann komplexe Geometrien erfassen. Nach der Erfassung werden die Daten am Computer von einer Punktewolke zu einem CAD Modell gewandelt.
Bei uns im Lab haben wir folgende 3D-Scanner
Photogrammetrie
Die Photogrammetrie ist ein Verfahren bei dem Fotos aus verschiedenen Winkeln gemacht werden und mit einer Software zusammengefügt werden.
Streifenlichtscanner
Wie der Name schon sagt wird beim Streifenlichtscan (Structured Light Scanning) gemustertes Licht auf das Objekt geworden. Durch die dreidimensionale Ausprägung des Objekts verzerrt sich das Muster und die Kamera kann die Form erkennen.
Bei uns im Lab haben wir folgende 3D-Scanner
Nicht jedes Objekt lässt sich problemlos digitalisieren. Hin und wieder muss die Oberfläche farblich verändert werden um Reflektionen zu verringern.
Außerdem sollte man sich immer die Frage stellen ob die Konstruktion schneller oder auch sinnvoller als der 3D-Scan ist.
Wenn ihr euch unsicher seid, helfen wir euch gerne bei der Einschätzung.
