Auf Grund der aktuell schnell wachsenden Bedeutung der 3D-Druck Technologie, nicht nur in Wirtschaftsunternehmen, sondern zunehmend auch im Bereich der Privatanwendung, ist ein Massenmarkt für 3D-Drucker in der Entwicklung. Allerdings ist das 3D-Druckverfahren noch relativ jung und dementsprechend besteht eine Menge an Potentialen, um dieses Verfahren im Hinblick auf Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Unter anderem zählt das Druckbett zu einem der Hardwarekomponenten, die ein großes Professionalisierungspotential bieten.
Deswegen befasst sich die Arbeit mit der Identifikation und Evaluierung von Materialien als Druckbettoberflächen. Zu diesem Zwecke wird eine Testanordnung mit allen dazugehörigen Apparaturen entwickelt und anschließend eine Auswahl an Druckbettmaterialien getestet. Der Aufbau dieser Arbeit gliedert sich in drei Abschnitte.
Im ersten Teil wird zum einen auf die Grundlagen der 3D-Druck Technologie eingegangen. In diesem Zusammenhang wird die Entwicklung aus dem breiten Feld des Rapid-Prototyping dargestellt. Zum anderen wird auf Schwachstellen der gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen 3D-Drucker eingegangen. Von diesem Punkt aus leitet sich die Bedeutung der Druckbettproblematik ab.
Der zweite Abschnitt beschreibt die Erarbeitung einer geeigneten Testanordnung. Zudem wird auf den Aufbau des hierfür notwendigen 3D-Druckers, des Zugversuch-Prüfstandes sowie weiterer Teilkomponenten eingegangen. Abschließend wird die Durchführung der Testserie mit allen damit verbundenen Schwierigkeiten dargestellt.
Im dritten Teil folgt die Auswertung der im vorherigen Abschnitt gewonnenen Testergebnisse. Ausgehend davon findet eine Bewertung der getesteten Druckbettmaterialien statt. Zusätzlich werden auf Grundlage der bis dahin gewonnenen Erkenntnisse weitere vielversprechende Materialien vorgeschlagen und ebenfalls der Testprozedur unterzogen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Motivation für die Auseinandersetzung mit der 3D-Druck Technologie
- Zielsetzung und Vorgehen
- Stand der Technik
- Einordnung des 3D-Druckes in das Rapid Prototyping
- Funktionsbeschreibung eines 3D-Druckers
- Werkstoffeigenschaften der Filamentmaterialien
- Problematiken und Schwachstellen des 3D-Druckes
- Übersicht über den Stand der Druckbettenentwicklung
- Analyse von bestehenden Druckbettmaterialkonfigurationen
- Schaffung einer Arbeitsgrundlage durch Bau eines 3D-Druckers
- Auswahlverfahren eines 3D-Druckers zu Testzwecken
- Aufbauvorgang des 3D-Druckers
- Inbetriebnahme und Konfiguration des 3D Druckers
- Ausschalten des Störfaktors schwankender Umgebungstemperatur
- Präzisierung des Druckbett-Leveling Verfahrens
- Testserie zu gängigen Materialvarianten der Druckplatte
- Entwicklung des Testverfahrens
- Durchführung
- Erarbeitung einer geeigneten Druckbettmaterialkonfiguration
- Auswertung der Testserie
- Testreihe zu weiterführenden Druckbettmaterialien
- Testreihe mit Referenzdruckern
- Anforderungen an ein geeignetes Druckbettmaterial
- Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Identifikation und Evaluierung von Materialien als Druckbettoberflächen für 3D-Drucker. Ziel ist es, die Benutzerfreundlichkeit des 3D-Druckverfahrens zu verbessern, indem ein geeigneteres Druckbettmaterial gefunden wird. Die Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung einer Testanordnung und die Durchführung von Tests mit verschiedenen Materialien, um deren Eignung als Druckbettoberfläche zu beurteilen.
- Bewertung der Problematik des 3D-Druckbettes
- Entwicklung einer Testanordnung für Druckbettmaterialien
- Durchführung von Tests mit verschiedenen Materialien
- Auswertung der Testergebnisse und Identifizierung von geeigneten Materialien
- Entwicklung von Empfehlungen für zukünftige Forschung und Anwendung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Motivation für die Auseinandersetzung mit der 3D-Druck Technologie dar und führt die Zielsetzung und Vorgehensweise der Arbeit aus. Das Kapitel „Stand der Technik“ behandelt die Einordnung des 3D-Druckes in das Rapid Prototyping, die Funktionsbeschreibung eines 3D-Druckers, die Werkstoffeigenschaften der Filamentmaterialien sowie die Problematiken und Schwachstellen des 3D-Druckes. Außerdem wird ein Überblick über den Stand der Druckbettenentwicklung gegeben.
Das Kapitel „Analyse von bestehenden Druckbettmaterialkonfigurationen“ beschreibt die Entwicklung einer Testanordnung, die Auswahl und den Aufbau eines 3D-Druckers sowie die Inbetriebnahme und Konfiguration des Geräts. Es werden die Problematiken des Druckbett-Leveling Verfahrens behandelt und eine Testserie zu gängigen Materialvarianten der Druckplatte durchgeführt.
Das Kapitel „Erarbeitung einer geeigneten Druckbettmaterialkonfiguration“ behandelt die Auswertung der Testserie, die Durchführung von Testreihen zu weiterführenden Druckbettmaterialien und die Anforderungen an ein geeignetes Druckbettmaterial.
Schlüsselwörter
3D-Druck, Druckbett, Druckbettmaterial, Rapid Prototyping, Filamentmaterial, Testanordnung, Benutzerfreundlichkeit, Materialevaluation
- Citar trabajo
- Christian Franke (Autor), 2015, Identifikation und Evaluierung von Materialien als Druckbettoberflächen in 3D-Druckern, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344868
