EMB sprachlich genannte Rapid Prototyping mittlerweile in der Lage ist, innovative Produkte und...

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    18-Oct-2020
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  • GENERATIVE FERTIGUNG - DIE SCHNELLE HERSTELLUNG VON PROTOTYPEN UND FUNKTIONSTEILEN

    Fraunhofer-Einrichtung für

    Marine Biotechnologie (EMB)

    Institutsleitung: Prof. Dr. Charli Kruse

    Paul-Ehrlich-Straße 1–3

    Ab 2015: Mönkhofer Weg 239a

    D- 23562 Lübeck

    Abteilung Biomedizinische Zelltechnik

    Dr. Hans-Peter Spengler

    Telefon +49 451 384448-61

    Fax +49 451 384448-42

    hans-peter.spengler@emb.fraunhofer.de

    Laborgeräteentwicklung

    Dipl.-Ing. (FH) Dennis Wendt

    Telefon +49 451 384448-36

    Fax +49 451 384448-42

    dennis.wendt@emb.fraunhofer.de

    www.emb.fraunhofer.de

    KONTAKT

    F R A U N H O F E R - E I N R I C H T U N G F Ü R

    M A R I N E B I O T E C H N O L O G I E E M B

    Generative Fertigungsverfahren ermöglichen direkt aus CAD-

    Daten die schnelle, fl exible und kostengünstige Produktion

    von Prototypen, die sich mit konventioneller mechanischer

    oder gießtechnischer Fertigung gar nicht oder nur mit enor-

    men Aufwand herstellen lassen.

    Längst aber lassen sich mit generativen Fertigungsverfahren

    nicht mehr nur Prototypen herstellen. Beispiele, wie der mit

    dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnete „Bionische

    Handling-Assistent“ eines Forscherteams der Festo AG &

    Co. KG und dem Fraunhofer IPA zeigen, dass das umgangs-

    sprachlich genannte Rapid Prototyping mittlerweile in der

    Lage ist, innovative Produkte und Funktionsteile bis hin zu

    Serienprodukten zu fertigen.

    Mit Hilfe dieser Fertigungsverfahren ergeben sich für Kon-

    strukteure und Entwickler viele neue Möglichkeiten in der

    Formgebung. In Kombination mit biologischen Vorbildern

    (Bionik) können Funktionen und Strukturen, die z. B. extrem

    leicht und gleichzeitig stabil sind, erfolgreich in Konstrukti-

    onen einfl ießen. Veränderungen der Maße und Geometrien

    des Bauteils lassen sich schnell vornehmen und über Nacht

    neu fertigen. Weitere Vorteile sind das Entwerfen individuel-

    ler Produkte und die Unterbringung mehrerer Arbeitsschritte

    in einem Arbeitsgang, wie z. B. die Integration spezieller An-

    schlüsse, Scharniere oder Schnappverschlüsse an Bauteilen.

    EMB

    INNOVATIVE PRODUKTE DURCH RAPID PROTOTYPING

    VON PROTOTYPEN UND FUNKTIONSTEILEN

  • Die Einsatzmöglichkeiten generativ gefertigter Bauteile

    sind vielseitig:

    Anschauungs-/Präsentationsmodelle

    Funktionsfähige Prototypen

    - Schnelle Erprobung von Konstruktionsvarianten

    - Bauteilerprobung durch Einbauversuche

    Funktionstests

    Die Abbildungen (1,2,3,4,6) zeigen einige Beispiele generativ

    gefertigter Bauteile.

    EINSATZ

    DIENSTLEISTUNG

    3D-Hand-Laserscanner

    Der 3D-Scanner ist ein tragbarer Handscanner, der es erlaubt, vor-

    handene Konstruktionen zu erfassen, nachzubearbeiten (Reverse

    Engineering) und diese dann innerhalb kürzester Zeit mittels 3D-

    Druck herzustellen. Weitere Anwendungen sind u. a. das Erstellen

    von 3D-Digitaldateien (.stl Format) sämtlicher Formen.

    Technische Eigenschaften

    Messrate: 25.000 Messungen/s

    Aufl ösung: 0,050 mm

    Genauigkeit: bis zu 0,040 mm

    3D-LASERSCANNER3D-DRUCKER

    Formiga P100 Connex 500 Perfactory Mini Multi Lens

    Verfahren Selektives-Laser-Sintern Poly-Jet Modeling Digital Light Processing

    Bauraum (BxTxH) 200x250x300 mm 500x400x200 mm 44/59/84x33/44/63x230 mm

    Schichtdicke 0,1 mm bis zu 0,016 mm 0,015-0,15 mm

    Aufl ösung 600dpi in X u. Y 0,016-0,06 mm in X u. Y

    Material PA12 Photopolymerharz Photopolymerharz

    Eigenschaften - hohe Temperatur- u. - Simulieren von verschiedenen - biokompatibel

    Chemikalienbeständigkeit Kunststoffen, wie z.B. Gummi, - ausbrennbar

    - hohe Festig- u. Steifi gkeit ABS, Polypropylen, - ABS ähnlich

    - vielfältige Nachbehandlungs- - elastisch - fexibel

    möglichkeiten wie z.B. Schleifen, - blickdicht - hohe Temperatur-

    Bohren, Lackieren, Tauchfärben usw. - transparent beständigkeit bis 140°C

    - biokompatibel - vielfältige Nachbehandlungs- - hervorragende Oberfl ächen-

    möglichkeiten struktur (Glattheit)

    Anwendung - Funktionsteile - Anschauungs- und - Funktionsteile

    - Schnappverbindungen u. Funktionsmodelle - Schnappverbindungen u.

    bewegliche Gelenke - Passform- und Formprüfungen bewegliche Gelenke

    - Bauteile, die maschinell - Schnappverbindungen u. - Gehäuseteile

    nachbearbeitet werden können bewegliche Gelenke - Medizintechnik

    - Gehäuseteile - Gehäuseteile - Bauteile mit feinsten

    - Prototypen - Medizintechnik Strukturen

    - Medizintechnik Besonderes Merkmal

    - Bauteile für mechanische Tests Direkte Herstellung von Hart- u./o.

    Weich-Modellen aus ein oder zwei

    Komponenten in einem Bauprozess

    Die Fraunhofer EMB unterstützt Sie bei der Entwicklung, Konstruk-

    tion und Fertigung von Prototypen. Durch unsere verschiedenen

    Technologien haben wir eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien

    und Möglichkeiten, um die optimale Lösung für Sie zu fi nden.

    Auch die Produktion von Kleinserien ist möglich.

    SOFTWARE

    SolidWorks

    SolidWorks Premium ist eine umfassende 3D-Konstruktionslösung

    zum Erstellen von Modellen, Baugruppen, Zeichnungen, Animati-

    onen, Simulationen und 3D-Renderings.

    Mimics Innovation Suite

    Diese Software dient zum Erstellen von 3D-Modellen aus CT bzw.

    MRT Daten, die weiter bearbeitet und mittels eines 3D-Druckers

    gefertigt werden können. Die damit modellierten und anschlie-

    ßend gedruckten Modelle können z. B. als Anschauungsmodelle

    für Versuche verwendet werden.

    Abb. 1: 3D-Scaffold (Zellkulturoberfl äche) Abb. 3: 2-Komponentendruck Abb. 5: 3D Modell aus MRT Daten (©Materialise)Abb. 4: Modell - Fraunhofer EMB Neubau Abb. 6: Krabbe; Original, gescannt, gedrucktAbb. 2: Versuchsmodell (©FH Lübeck)