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Innenaufnahme während des Druckvorgangs

Robotergreifer und Baugruppen erstellen mittels 3D-Druck

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Robotergreifer und Baugruppen erstellen mittels 3D-Druck

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Detailbeschreibung

Die Modellfabrik Cottbus stellt ein 3D Druck System bereit, in der KMUs die Möglichkeiten der additiven Verfahren kennenlernen können. Der Ablauf und Rahmenbedingung des Verfahrens werden hier ebenso dargestellt, wie die Erzeugung der zugrundeliegenden digitalen Konstruktionsdaten (CAD, computer-aided design). Die Bauteile werden dabei mittels Schmelzschichtverfahren aus Filament aufgebaut. CAD Daten lassen sich dabei mit verschiedenen Methoden erstellen. Über die klassische Methode mittels CAD Software können so Bauteile bemessen und mit verschiedenen Materialeigenschaften versehen werden. Die CAD-Daten werden daraufhin entsprechende Formate für den 3D-Druck überführt und Druckpfade für die additive Fertigung bestimmt. Eine schnelle Möglichkeit der Erstellung bietet das 3D Scannen von Objekten als Basis für den 3D-Druck. Somit lassen sich Bauteile einfach klonen, bedingen jedoch einer Nachbearbeitung des Scans.

Vorteile der Lösung

Die Additive Fertigung bietet zum einen den Vorteil, Prototypen für die Produktentwicklung schnell und kostengünstig erstellen zu können. Aber auch Ersatzteile und Werkzeuge lassen sich so in kürzester Zeit erstellen. Zudem ist es möglich, Kleinserien- und Einzelproduktionen zu dezentralisieren, sodass logistische Routen entfallen und die Umwelt geschont wird.

Auch kann mit verschieden Parametern experimentiert werden, sodass sich bspw. Materialfestigkeiten optimieren und validieren lassen.

Genutzte Technologien/ Demonstrationsszenarien

3D Druck Teile werden mit diesem System mittels Schmelzschichtverfahren (Fused Filament Fabrication, FFF) schichtweise aus geschmolzenem Filament aufgebaut. Das System nutzt dazu einen Druckkopf mit zwei Düsen, mit der sich zwei Filamente verschiedenen Materials, Farbe und Durchmesser gleichzeitig verwenden lassen. So lassen sich komplexere Materialeigenschaften erzeugen und die Druckzeit verkürzen.

Mit dem additiven Fertigungssystem des Zentrums Cottbus wurden so bereits verschiedene Prototypen gedruckt. Ein speziell für die Mensch-Roboter-Kollaboration erstellter Greifer erlaubt es Objekte aufzunehmen, ohne Quetschungen beim versehentlichen Reingreifen des Werkers zu erzeugen. Die Materialeigenschaft wurde dabei so hingehend optimiert, dass der Greifer Sollbruchstellen erhalten hat, die bei entsprechender Belastung brechen und ein Quetschen verhindern.

Ein weiteres Projekt im Zusammenhang mit diesem System ist die Entwicklung von Prototypen für eine Ballsportart, die neu entwickelt wird. Hierbei werden verschiedene Ballvarianten erstellt und auf Flugeigenschaften untersucht.

Einsatzgebiete/ Branchen

Die additiven Verfahren mit dem Schmelzschichtverfahren haben ein breites Einsatzgebiet und lassen sich in nahezu allen Branchen anwenden. Besonders eignen sich diese Verfahren in folgenden Bereichen: