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Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Ablauf
Was ist 3D Druck? 3D Drucker Einsatzgebiete 3D Druckverfahren Selektives Laserschmelzen Elektronenstrahlschmelzen Selektives Lasersintern Stereolithografie Digital Light Processing Polyjet-Modeling Fused Deposition Modeling Ablauf 3D-Entwurf Die CAD Software FreeCAD Slicing2 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Gedruckte Elektronik Innere Struktur Gesellschaftliche
Auswirkungen
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Was ist 3D Druck?
Erstellung dreidimensionaler Gegenstände Verwendung eines 3D Druckers Rechnergesteuerter Prozess Beginnt mit 3D Modell
Typische Rohstoffe:Kunststoffe, Kunststoffharze, Keramiken, Metalle
Gegenstände erstellt mittels– Physikalischer Härtung
– Chemischer Härtung
– Schmelzprozess
3 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Drucker
Unterklasse eines Digitalen Fabrikators Ein Gerät das materielle Gegenstände direkt aus einem digitalen CAD Modell erstellt.
Gegenstände direkt erstellt
– Keine aufwendigen Gussformen benötigt (Formlose Fertigung)
– Kein Verschnitt von Ausgangsrohstoffen
– Wesentlich flexibler
– Geringerer Energieverbrauch
– Innere Struktur → fest und leicht
4 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Einsatzgebiete
Prototypenentwurf– Kunst und Design
– Architektur
– Modellbau
– Maschinenbau Massenfertigung
– Flug- und Raumfahrtindustrie
– Medizin und Zahntechnik
– Verpackungsindustrie
– Bioprinting
5 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren
Metalle– Selektives Laserschmelzen
– Elektronenstrahlschmelzen Polymere/ Keramiken
– Selektives Lasersintern Flüssige Kunstharze
– Stereolithografie
– Digital Light Processing Kunststoffe
– Polyjet-Modeling
– Fused Deposition Modeling
6 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Laserschmelzen
Pulverförmige Rohstoffe (Metalle) Pulver in dünner Schicht auf Platte Selektive Schmelze durch Laserstrahl Platte schrittweise abgesenkt Erneuter Schichtauftrag Vorgang wiederholt
7 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Laserschmelzen
Druckvorgang in Schutzatmösphäre(Argon, Stickstoff)
Fertiges Bauteil von überschüssigem Pulver befreit Restpulver zu 100% wiederverwendbar Typische Schichtstärken 20 – 100 um Große Bauteildichten (> 99 %) Gedruckte Gegenstände verhalten sich ähnlich zu
gegossenen Bauteilen Hybridbauweise
– Kombiniert 3D Druck mit herkömmlichen Verfahren
– 3D Druck auf anderes Bauteil aufgedruckt
8 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Laserschmelzen
Werkstoffe
Edelstahl Werkzeugstahl Aluminium und Aluminiumlegierungen Titan und Titanlegierungen Chrom-Cobalt-Molybdän-Legierungen Bronzelegierungen Edelmetalllegierungen Nickelbasislegierungen Kupferlegierungen Keramik Kunststoffe (Lasersintern)
9 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Laserschmelzen
Laserschmelzen
Herauslösen aus Pulver
10 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Laserschmelzen
Anwendungsgebiete
Luft- und Raumfahrt Automobiltechnik Dentaltechnik (Zahnersatz, Implantate) Medizintechnik (Medizinische Geräte, Endoskopie,
Implantate oder Orthopädie) Maschinenbau Werkzeugbau Lifestyle Produkte, wie Schmuck, Mode, Schuhe, Uhren Prototypenbau, wie: Rapid Prototyping bionisch ausgelegte Leichtbauteile (Knochenstruktur) Kleinserien für den Rennsport Technische Bauteile aus Metall
11 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Elektronenstrahlschmelzen
Ähnlich Selektivem Laserschmelzen
Prozess im Hochvakuum
Pulverförmige Rohstoffe (Metalle)
Rohstoff in dünner Schicht auf Platte
Selektive Schmelze mit Elektronenstrahl
Platte schrittweise abgesenkt
Erneuter Schichtauftrag
Vorgang wiederholt
12 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Elektronenstrahlschmelzen
Werkstoffe– Titan
– Cobalt-Chrome Maximale Baugröße: 20 x 20 x 18 cm Vorteile
– Produziertes Bauteil frei von Verspannungen
– Hohe Strukturauflösung (Strahlgröße 100 μm)
Nachteile
– Hoher Energiebedarf (Arcam Q10: 3x 400V 32A)
– Geringe Baugrößen
13 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Lasersintern
Verfahren ähnlich Selektivem Laserschmelzen Feinkörnige keramische/ metallische Rohstoffe Material bis unter Schmelztemperatur erhitzt Körner verbacken miteinander Kein komplettes Aufschmelzen Werkstoffe
- Thermoplaste- Kunststoffbeschichteter Sand- Metall-/ Keramikpulver
Auflösung < 30 μm Anwendungen
- Spezialwerkzeuge- Rapid-Prototyping- Zahninlays- Turbinenschaufeln
14 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Selektives Lasersintern
Mikrobauteil mit innenliegendem Kanal aus Wolfram
CAD-Modell
Bauteil
15 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Stereolithografie
Altgriechisch- Stereos = hart, fest, körperlich, räumlich- Lithos = Stein- Graphein = Schreiben
Lichtaushärtender Kunststoff (Photopolymer)
Laser härtet dünne Schicht Plattform wird abgesenkt Nachhärtung nötig Stützstrukturen für
Überhänge
16 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Stereolithografie
Anwendungen- Maschinenbau (Prototypen)- Medizin (individuelle Hörgeräte)- Rapid Manufacturing- Gussmodelle- Architekturmodelle
Max. Auflösung- typisch 100 μm - spezielle Verfahren: 1 μm
Nachteile- nur spezielle Kunststoffe- teurer als FDM-Verfahren
Kopie: Venus vom Hohle Fels
17 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
33D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Digital Light Processing
Verfahren ähnlich Stereolithografie Anstatt Laser handelsüblicher DLP-Projektor DLP-Projektoren lichtstärker als LCD-Projektoren Bild von unten in transparente Wanne projiziert Objekt kopfüber nach oben herausgezogen Kostengünstiger als Stereolithografie Viele Do-It-Yourself DLP-Drucker verfügbar Schneller Druck (Parallelbelichtung) Auflösung abhängig von Belichtungsfläche
Kleine Belichtungsfläche → feine Strukturen
→ Video 1: DLP-DIY 3D-Printer
18 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Polyjet-Modeling
Auch: Multi Jet Modeling Bauteil mittels linear angeordneter Düsen gedruckt Düsen in Druckkopf ähnlich Tintenstrahldrucker Auflösung von 450 dpi möglich Werkstoffe
- Wachse- Photopolymere
Wachs auch als Stützmaterial Vorteile
- kompakte Bauform Nachteile
- geringe Baugrößen- geringe Materialauswahl
Max Auflösung 40 μm
19 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Polyjet-Modeling
20 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Fused Deposition Modeling
Drahtförmiger Thermoplast Durch heise Düse extrudiert Extruder verfährt über Bett Kunststoff verklebt miteinander Bett schichtweise abgesenkt Max Auflösung 200 μm Vorteile
- Große Auswahl verschiedener Kunststoffe- Günstigstes 3D-Druck Verfahren- Im Heimbereich weit verbreitet- Bauteilgröße nur von Verfahrweg abhängig
Nachteile- Geringe Auflösung- Große Objekte lange Druckzeit
21 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Fused Deposition Modeling
22 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
FDM-DruckerProtos V2 vonGerman Rep Rap
Video 2: Ultimaker
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● 3D Druckverfahren → Fused Deposition Modeling
Drahtförmiger Thermoplast Durch heise Düse extrudiert Extruder verfährt über Bett Kunststoff verklebt miteinander Bett schichtweise abgesenkt Max Auflösung 200 μm Vorteile
- Große Auswahl verschiedener Kunststoffe- Günstigstes 3D-Druck Verfahren- Im Heimbereich weit verbreitet- Bauteilgröße nur von Verfahrweg abhängig
Nachteile- Geringe Auflösung- Große Objekte lange Druckzeit
24 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Ablauf 3D-Druck
● 3D-Entwurf mit CAD-Software
– FreeCAD, AutoCAD, OrCAD, ...
● Export 3D-Objekt in STL-Format
– Enthält einen Druckauftrag
● Slicen in GCODE-Format
– Generischer Maschinencode
– Kopfbewegungen, Materialvorschub, Temperaturen
● GCODE an Drucker übertragen
– Direkte Ausführung und Umsetzung in 3D-Druck
26 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design– FreeCAD
27 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Parametrisches 3D Zeichenprogramm Multi Plattform Software Viele Dateiformate (STEP, IGES, STL, DXF, ...) Open Source Anwenderkreis
– Heimanwender und Hobbyisten– Erfahrende CAD-Anwender– Programmierer
Nachteil: Zum Teil noch fehlerhaft
http://freecadweb.org/
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Arbeitsbereiche
28 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Part– Boolesche
Operationen
Part Design
– Skizzen basiert
– Hauptbereich
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FreeCAD– Skizzen
30 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Grundlage von 3D-Operationen
Orientierung
– In Ebene
– Auf Oberfläche
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
31 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Punkt
Einzelnen Punkt setzen
Verbindet Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
32 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Teilkreis
Mittelpunkt + Endpunkte
Kreispunkt + Endpunkte
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
33 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Vollkreis
Mittelpunkt + Radius
3 Kreispunkte
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
34 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Linie
Einzelne Linie
Zwei Endpunkte
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
35 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Multilinie
Linienzug ohne Absetzen
Segmentzahl + 1 Endpunkte
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FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
36 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Rechteck
Vier orthogonale Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
37 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Längsloch
Zwei horizontale Linien
Zwei Halbkreise
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
38 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Kante abrunden
Zwei benachbarte Linienanwählen
Wandelt Ecke in Teilkreis
Übergänge als Tangenten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
39 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Linie trimmen
Schneidet Line ankreuzender Linie
Getrimmte Linie endetauf kreuzender Linie
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FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
40 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Linie trimmen
Schneidet Line ankreuzender Linie
Getrimmte Linie endetauf kreuzender Linie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
41 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Konstruktionsmodusumschalten
Hilfslinien wichtigesKonstruktionsmittel
Hilfslinien definierenGeometrie
1. Linien anwählen
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Zeichenwerkzeuge
42 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Konstruktionsmodusumschalten
Hilfslinien wichtigesKonstruktionsmittel
Hilfslinien definierenGeometrie
1. Linien anwählen2. Konstruktionsmodus umschalten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
43 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
● Jeder eindimensionale Objektparameter ein Freiheitsgrad– Punkt hat zwei Koordinaten
=> zwei Freiheitsgrade
– Line hat zwei Punkte
=> vier Freiheitsgrade
– Kreis hat einen Punkt + Radius
=> Drei Freiheitsgrade
● Beschränkungen reduzieren Freiheitsgrade
● Ziel: Vollständig beschränkte Szene
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
44 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Koinzidenz
Vereint >= 2 Punkte
1. Punkte auswählen
2. Koinzidenz- beschränkung
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
45 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Koinzidenz
Vereint >= 2 Punkte
1. Punkte auswählen
2. Koinzidenz- beschränkung
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
46 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Punkt auf Objekt
Legt Punkt auf Linie
1. Punkte auswählen
2. Linie auswählen
3. Punkt auf Objekt
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FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
47 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Punkt auf Objekt
Legt Punkt auf Linie
1. Punkte auswählen
2. Linie auswählen
3. Punkt auf Objekt
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
48 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Vertikale Linie
Linie senkrecht stellen
1. Linie auswählen
2. Vertikale Linie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
49 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Vertikale Linie
Linie senkrecht stellen
1. Linie auswählen
2. Vertikale Linie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
50 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Horizontale Linie
Linie waagerecht stellen
1. Linie auswählen
2. Horizontale Linie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
51 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Horizontale Linie
Linie waagerecht stellen
1. Linie auswählen
2. Horizontale Linie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
52 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Parallele Linien
>=2 Linien parallel
1. Linien auswählen
2. Parallele Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
53 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Parallele Linien
>=2 Linien parallel
1. Linien auswählen
2. Parallele Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
54 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Senkrechte Linien
2 Linien senkrechtzueinander
1. Linien auswählen
2. Senkrechte Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
55 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Senkrechte Linien
2 Linien senkrechtzueinander
1. Linien auswählen
2. Senkrechte Linien
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
56 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Tangente
Linie als Kreistangent
1. Linie auswählen
2. Kreis auswählen
3. Tangente
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
57 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Tangente
Linie als Kreistangent
1. Linie auswählen
2. Kreis auswählen
3. Tangente
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
58 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Tangente
Linie als Kreistangent
1. Linie auswählen
2. Kreis auswählen
3. Tangente
Kombination mitPunkt auf ObjektLiefert Tangente aufKreis
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
59 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Gleichheit
Gleiche Länge/Gleicher RadiusMehrerer Objekte
1. Gleichartige Objekte auswählen
2. Gleichheit
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
60 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Gleichheit
Gleiche Länge/Gleicher RadiusMehrerer Objekte
1. Gleichartige Objekte auswählen
2. Gleichheit
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
61 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Symmetrie
Punkt mittig auf Linie
1. Punkt auf Line auswählen
2. Linie auswählen
3. Symmetrie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
62 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Symmetrie
Punkt mittig auf Linie
1. Punkt auf Line auswählen
2. Linie auswählen
3. Symmetrie
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
63 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Sperrung
Punkt in beidenKoordinaten fixieren
1. Punkt auswählen
2. Sperrung
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
64 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Sperrung
Punkt in beidenKoordinaten fixieren
1. Punkt auswählen
2. Sperrung
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
65 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
HorizontalerAbstand
X-Abstand zwischen Zwei Punkten
1. 2 Punkte / Line auswählen
2. Horizontaler Abstand
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
66 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
HorizontalerAbstand
X-Abstand zwischen Zwei Punkten
1. 2 Punkte / Line auswählen
2. Horizontaler Abstand
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
67 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
VertikalerAbstand
Y-Abstand zwischen Zwei Punkten
1. 2 Punkte / Line auswählen
2. Vertikaler Abstand
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
68 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
VertikalerAbstand
Y-Abstand zwischen Zwei Punkten
1. 2 Punkte / Line auswählen
2. Vertikaler Abstand
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
69 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Länge
Länge von Linien
1. Line auswählen
2. Länge
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
70 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Länge
Länge von Linien
1. Line auswählen
2. Länge
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
71 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Radius
Radius von Kreisen/Teilkreisen
1. Kreis auswählen
2. Radius
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
72 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Radius
Radius von Kreisen/Teilkreisen
1. Kreis auswählen
2. Radius
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
73 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Winkel
Winkel zwischen Linien
1. Linien auswählen
2. Winkel
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
74 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Winkel
Winkel zwischen Linien
1. Linien auswählen
2. Winkel
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Beschränkungen
75 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Beispiel
● Linien● Teilkreise● Kreise● Hilfslinien● Horizontal● Vertikal● Symmetrie● Punkt auf Linie● Winkel● Radius● Längen● Abmessungen
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Organisation
76 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Baumdiagramm● Skizzen und Objekte● Sprechende Namen!
(Umbenennen mit F2)
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Aufgaben
77 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Aufgabe erstellt 3D-Objekt
1. Skizze wählen
2. Aufgabe wählen– Block
Länge eingebenSymmetrischUmgekehrt
– Tasche
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Organisation
78 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Baumdiagramm● Skizzen und Objekte● Sprechende Namen!
(Umbenennen mit F2)● Tip: Objektnamen
von Skizzennamen ableiten.
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Operation an 3D-Objekt
79 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
1. Fläche wählen
2. Skizze erstellen
3. Aufgabe wählen– Block
– TascheLänge eingebenSymmetrischUmgekehrt
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Operation an 3D-Objekt
80 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
1. Fläche wählen
2. Skizze erstellen
3. Aufgabe wählen– Block
– TascheLänge eingebenSymmetrischUmgekehrt
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Operation an 3D-Objekt
81 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
1. Fläche wählen
2. Skizze erstellen
3. Aufgabe wählen– Block
– TascheLänge eingebenSymmetrischUmgekehrt
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Operation an 3D-Objekt
82 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
1. Fläche wählen
2. Skizze erstellen
3. Aufgabe wählen– Block
– TascheLänge eingeben/Durch alles
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Operation an 3D-Objekt
83 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
1. Fläche wählen
2. Skizze erstellen
3. Aufgabe wählen– Block
– TascheLänge eingeben/Durch alles
– Drehen
– Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Organisation
84 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Baumdiagramm● Skizzen und Objekte● Sprechende Namen!
(Umbenennen mit F2)● Tipp: Namen zeigen
Objektaufbau
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Rotation
85 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Analog Drehbank
1. Skizze erstellen● Querschnitt zeichnen
2. Aufgabe wählen● Block
● TascheLänge eingeben/Durch alles
● Drehen
● Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Rotation
86 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Analog Drehbank
1. Skizze erstellen● Querschnitt zeichnen
2. Aufgabe wählen● Block
● TascheLänge eingeben/Durch alles
● Drehen
● Nuten
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Skizze / Organisation
87 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Baumdiagramm● Skizzen und Objekte● Sprechende Namen!
(Umbenennen mit F2)● Getrennte Objekte
Getrennte Namen
Embedded Systems SS2014
FreeCAD– Rotation
88 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Analog Drehbank
1. Skizze erstellen– Querschnitt zeichnen
2. Aufgabe wählen● Block
● TascheLänge eingeben/Durch alles
● Drehen
● Nuten
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Slicing
● 3D-Objekt → Maschinenbefehle
● Erkennung Modellabmessungen
● Objektplatzierung auf Druckplatte
● GCODE von Druckart abhängig
– FDM: Objekt aus „Draht“
– DLP: Objekt aus Pixelebenen
● Bekannte Software
– TUI: Skainforge, Slic3r
– GUI: Repetierhost, ReplicatorG, Slic3r
89 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Slicing
STL-Datei geladen
90 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Slicing
STL in GCODE gesliced
91 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Innere Struktur
Herkömmliche Verfahren erzeugen massive Objekte– Schwer
– Hoher Rohstoffverbrauch
– Innere Hohlräume/ Strukturen aufwendig
3D Druck
– Einstellbarer Infill
– Infill automatisch per Software berechnet
– Innere Strukturen mitgedruckt
– Kombinierter Prozess kann Objekte einbetten
92 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Innere Struktur
10% Infill läßt Objekte innen praktisch hohl
93 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel
Embedded Systems SS2014
3D Druck und Design● Gesellschaftliche Auswirkungen
Produktionsprozesse verlagern zum Konsumenten Beschleunigung von Innovationsprozessen Umstrittene These: „Dritte industrielle Revolution“ Druck von Waffenteilen durch Cody Wilson Umbau des Transportwesens
– Wie kommen Rohstoffe zu den Druckern?
– Mehr dezentrale Produktionsstätten
Diskussion um Copyright auf 3D Modelle
94 Dipl.-Informatiker Gregor Rebel