3 D Drucker für alle Fälle

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Abend, ich hätte da mal nen schönen Hack zum Thema additive Fertigung zur abendlichen Stunde. Bei Youtube gibt es einen interessanten Rundflug bei Sintavia, Sintavia Fly Through, zumindest können die jetzt auch Niob Superlegierungen drucken. Schon Interessant dieser Rundgang durch die additive Fertigung, und welches Maschinen Equipment die da auffahren, auch in der Nachbearbeitung der Teile. Gut, alles werden die auch nicht zeigen, HIP und CLIP Pressen habe ich da nicht gesehen, nur ein 1700 Grad Vakuum Hochtemperaturofen war dabei. Ist aber schon seltsam, wie freizügig sich dieses Unternehmen in den sozialen Medien präsentiert. Abgesehen von der Präsentation selbst, könnten sich hiesige Firmen ne Scheibe abschneiden wie ein funktionales Gebäude, Fertigung aussehen kann, da sitzt der CEO direkt nebenan. Zur Nachahmung ist eben die additive Fertigung nicht geeignet, eher kann man da als
Bastler einen Grünling drucken, diesen Verfestigen, Entbindern und Sintern. Alternativ kann man ja immer noch seine positive Form drucken, und mit dieser ne negative Sandform bauen. Ich hoffe es war was informatives dabei, was ich zum besten gegeben habe und wünsche euch noch ne gute Nacht axonf.

[VDX]

... in Richtung Additive Fertigung ist heute vieles möglich! -- Allerdings sind die Grundlagen der meisten Verfahren Anfang der 80-er Jahre gelegt worden und danach bis nach Ablauf der Basis-Patente nur noch für die "Kontrolle des Marktes" eingesetzt worden, statt für die Entwicklung von Bandbreiten

Ich mache das für mich privat schon Seit um '86 mit meinem ersten Eigenbau-CO2-Lasercutter (mit einer 1.5Watt !! CO-Röhre) -- hatte da mit dem Additiven Verfahren der LOM-Fertigung angefangen (=Laminated Object Modelling/Manufacturing) - da hatte ich praktisch viele dünne Lagen Papier oder Kunststoffolie aufeinandergeklebt und mit dem Laser die Konturen und "Trenn-Raster" der jeweiligen Schicht in die oberste Schicht geschnitten ... wenn fertig, kam da ein Quader mit einer Rasterung auf der Oberseite raus - die Rastersäulen wurden dann weggebrochen und die "eingebetteten" 3D-Teile kamn zum Vorschein.

Auf Messen wurden damals auf vielen Ständen "originalgroße" Motorblöcke, Gehäuseteile oder bewegliche Mechaniken gezeigt - die sahen, wenn aus Papierlagen, aus wie Holz (weißes Papier, dunke Schnittränder) und haben sich auch so angefühlt ... aus Kunststoff waren die eher homogener bzw. die Schichten konnten auch besser mit Lösemittel "kaltverschweißt" werden.

Ab um 1994 gabs dann ein merkwürdiges "Phänomen", als weltweit ziemlich schnell und um sich greifend, UV-Resin-Druck mit dem SLA-Verfahren (Stereolithographie) eingeführt wurde - diese homogenen und durchscheinenden Teile sahen wohl einfach schöner aus, als die Holz-Teile

Nach einigen weiteren Jahren mit anderen Methoden (Lathe-LOM, SLS, DLM/Laser-FDM, ...) habe ich dann ab 2007 bei dem 2004 gestarteten RepRap-Projekt ( https://reprap.org/wiki/RepRap ) mitgemacht - das Hauptpatent zu dem FDM-3D-Druck-Verfahren ist 2005/2006 ausgelaufen bzw. "freigeworden" und Adrian Bowyer hat mit seinen Studenten die ersten Designs von DIY-FDM-3D-Druckern entworfen und ab etwa 2007 auch die ersten Eigenbau-Kits bzw. Teile-Bausätze für den Selbstkostenpreis von damals um 300$ (+ nochmal die gleiche Menge für Teile aus dem Baumarkt und Elektro-Shop) angeboten.

Ab etwa 2009 habe wir im RepRapo-Forum auch mit UV-Resins und einigen Konzepten zu UV-Resin-Druckern angefangen ... daher dürften einige der heutigen "Billig"-UV-Resin-Drucker abstammen ...

Einige meiner Vorschläge zu Laser-SLS sind auch umgesetzt worden, das meiste in der Richtung wird aber immer noch eher "kommerziell" gemacht (war ebenfalls Patenlage von Anfang der '80-er), da deutlich teurer (und gefährlicher), als normales FDM oder Resin-3D-Druck.

Ansonsten war ich an einigen Projekten Dazu mit verschiedenen Firmen und Unis beteiligt, wo es meist um Mikrofertigung (oder auch einiges in Richtung "Nanotech") ging -- einiges wäre auch heute noch sehr spannend und interessant ... die Projektgruppen und Firmen haben sich aber meist nach Ende der Förderungsdauer "aufgelöst"

Bin heute auch wieder (bzw. immer noch) an ein paar Konzepten dran und setze auch einiges davon in meiner jetzigen Firma um und ein ... das ist dann aber auch eher "high-tech" bzw. für den DIY-Bereich zu teuer oder zu aufwändig ... hier braucht ja kaum einer Mikrostrukturen aus Keramik-Metall-Glas-Kunststoff-Compounds

Viktor

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Abend, hallo VDX herzlichen Dank noch für deine Gedanken zum 3 D Druck, additive Fertigung. Ich weiß, meine Ideen sind doch auch oft etwas sehr abstrakt, unverständlich und besserwisserisch und sehr weit von ner Umsetzung entfernt. Ich finde trotzdem die ganze Thematik, Theorie um den 3 D Druck sehr spannend und zukunftsweisend. Da gibts ja etliche Beispiele im Netz, wo man sich sein eigenes Filament selber macht, mit oft ungewöhnlichen Methoden. Ich selber habe auch noch nen Labor Cermet Extruder, damit könnte man sicherlich auch ein Keramik Metall Glas Kunstoff Compound herstellen, um daraus ein Filament zu pressen, extrudieren. Durch den Kunststoff als Bindemittel könnte man das Filament auch auf nen herkömmlichen 3 D Drucker verwenden, zumindest hat man dadurch eine Spielwiese mit sehr vielen Möglichkeiten. Eine gute Nacht wünsche ich euch, axonf.

[VDX]

... wenn du in die Richtung willst -- es gibt einige mit Keramik- und Metall-Pulver gefüllte Filamente, die einen Füllgrad bis 80% haben.

Nach dem konventionellen FDM-Druck werden die damit gedruckten Teile "gebacken" bzw. gesintert, so daß der Kunststoff herausdampft und das Pulver zu einem beihnahe homogenen Festkörper "schrumpft" - je nach Endbehandlung 5% bis 20% kleiner ... die "Metallteile" sehen dann auch wie Metall aus und können auch so weiterbearbeitet werden ...

Viktor

[Lightsource]

Ich bin auch gerade mal wieder am Überlegen, ob ich einen 3D Drucker "brauche".
Natürlich brauche ich keinen, aber ich finde es wäre eine spannende Sache.
Ich will bestimmt keine Vase drucken. Die sind einfach nur hässlich.

Was mir da ins Auge gestochen ist, wäre: MINGDA Magician Pro
Ok, er ist groß, aber eigentlich hätte ich ja auch Platz.

Als ich mich nun ein wenig bei den Filamenten umgeschaut hatte,
fiel mir gleich das Polycarbonat auf. Das wäre ein tolles Zeug.
Aber die Verarbeitungstemperatur ist halt sehr hoch.

So, nun mal ein paar Fragen:
Der Magician schafft keine 300C. Kann man bei solchen "proprietären" Druckern überhaupt andere
Komponenten einbauen, gibt es da also Normteile?

Was hat es mit der Bettheizung auf sich, wird diese nach ein paar Lagen abgeschaltet?

Ich hatte mir ja einen Laser/Fräser selbst gebaut. Würde es sich dann eventuell für mich
eher lohnen, mir einen 3D Drucker zu bauen (daraus zu bauen)? Ich denke aber eher nicht finanziell.
Vielleicht, wenn ich bereits einen 3D Drucker hätte. Aber die passenden Komponenten
zusammen zu suchen ist ja nicht billiger..

Was macht man mit dem Abfall. Am besten einen Extruder bauen?

[VDX]

... bei "second-hand"-Druckern hats einiges an "umgearbeiteten" bzw. optimierten für wenig Geld ... ansonsten mal bei den Resin-Druckern schauen - hab' mir zwei zugelegt für kleinere/filigranere Teile ... hab' aber auch noch ein paar FDM-Drucker und Eigenbauten im Keller herumstehen ...

Viktor

[Lightsource]

Resin-Drucker. Ist das nicht eine Stinkerei?
Ich meine, normalerweise arbeite ich ja in einem Chemielabor, aber so Zeug in der Wohnung/Keller haben, geht das?
Muss man die Objekte dann noch irgendwie abspülen, oder sind die schon trocken?

[VDX]

... viele Resins riechen intensiv, einige kaum bis gar nicht -- solange die Haube drauf ist und die offenen Wannen unter Hauben "geparkt" werden, geht das noch.

Man sollte aber schon darauf achten, daß der Raum eine gute Entlüftung hat oder regelmäßig gelüftet wird.

Die Drucker haben beigelegt einen Adapter, mit dem die Druckplatte mit dem/den Teil/en drauf zum Abtropfen schräge angehängt wird - danach ist nur noch wenig Resin drauf, daß z.B. mit Iso abgespült wird und dann durch abtupfen mit z.B. Küchenrolle die Reste entfernt werden.

Von den "wasserwaschbaren" Resins halte ich nicht viel - zuviel Belastung im Abwasser/Grundwasser ...

Viktor

[Death]

Mein NEO 3D-Drucker wurde jetzt, nachdem der hier Nutzlos rumoxidierte viele Jahre lang, umgebaut zu einem Galvo-Scanner

P1010602.JPG (143.5 KiB) 727 mal betrachtet

So sah er mal aus

Neo.jpg (23.76 KiB) 727 mal betrachtet

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Morgen, hallo VDX und Death, habe gerade mal ne schöne Maschine als Alternative zum Mikro 3 D Druck gesehen. Laser Mikrobearbeitung, 515 nm Laserdrehen von Posalux, das ist wirklich sau genau, in einer ganz neuen Dimension. Viele Grüße von axonf.

[VDX]

... wo ich mometan dran bin ist noch "geheim" -- da gehts ebenfalls um Laser und Mikro/Nano-Bearbeitung von diversen Materialien - "abtragen" und "auftragen" mit dem gleichen Laser mit Schichtdicken von ein paar Nanometern bis zu ein paar Hundert Mikrometern ... aber, wie schon geschrieben, noch nicht frei für die Veröffentlichung

Viktor

[axonf]

Hallo und einen schönen Donnerstagnachmittag, hallo VDX habe bei der Anlage nur die Medienleitungen verlegt, aber wie bekommt man eine Genauigkeit besser als 1/ 1000 bei einer Werkzeugmaschine hin, und mit welchem Spot arbeiten die da. Gut die Drehteile sind ja auch nur ein Millimeter groß, da braucht man schon ne Pinzette und ein Mikroskop. Viele Grüße von axonf.

[VDX]

... so ein "üblicher" Laserspot für Mikrobearbeitung ist eher in der Größenordnung von 20µm (mein Faserlaser hat je nach Optik 30µm bis 10µm, der jetzige 10W-DPSS-UV-Laser um 15µm) ... mit Masken oder "2-Photonen-Rekombination" geht auch unter 1µm ... mit einigen weiteren "Tricks" und Masken auch bis ein paar Nanometer runter -- dann aber määächtig teuer!!

Was in der Richtung viel einfacher geht, sind Schichtdicken bis runter zu ein paar Nanometern oder sogar "atomare" Schichten -- in etwa sowas wie PVD ...

Für "normale" Werkzeugmaschinen hat es durchaus Linearachsen mit Auflösungen unter 1µm ... da brauchts dann auch entsprechend feine Referenz-Sensoren und Temperatur-Kontrolle gegen thermische Ausdehnung (ich hätte für sowas z.B. 3 "schwere" Linearachsen mit 0.1µm Schrittauflösung und 180mm Weg und auch induktive Sensoren mit unter 1µm Auflösung).

Für noch höhere Auflösung aber weniger Weg habe ich auch Piezo-Wanderwellen-Linearachsen (Piezo-Legs) mit nur 23mm Verfahrbereich, dafür eine Positionier-Auflösung von 150nm im "Schritt-Modus" (Wanderwellen-Antrieb mit "schreitenden" Piezostapel-Beinchen) und bis sub-Nanometer im "clamped" Mode (Beinchen im Biege-Modus).

"... da braucht man schon ne Pinzette und ein Mikroskop" ist gut! - hab' Jahrelang Aufbauten und Werkzeuge für die Mikromontagetechnik entwickelt - "normale" Komponenten sind schon sehr teuer ... ich habe einiges für die Mikro- und Nano-Fertigung+Montage und -Inspektion selber entwickelt ... das liegt dann typisch im Kostenrahmen von "Mann-Jahren" bzw. typischen Projekt-Förderungen von einigen 100k€ bis Mio€

Hat aber auch was gutes, solche F&E-Projekte zu machen! - nach Ende des Projekts werden die Prototypen-Aufbauten oft eingemottet oder ausgeschlachtet ... oder an mich abgetreten

Viktor