Monthly Archives: November 2017

Ingenieursstudenten der Zhejiang University of Technology bauen Rennwagen mit 3D-Drucker und 3D-Scannern

Das chinesische 3D-Druck- und Scanning-Unternehmen SHINING 3D hat gemeinsam mit der Zhejiang University of Technology (ZJUT) Teile für einen Rennwagen mit dem 3D-Drucker entwickelt. Das Projekt ist Teil eines Alumni-Mentorenprogramms, bei dem SHINING 3D seine Expertise mit Studenten der Ingenieurwissenschaften teilt.

Als Ingenieurstudent, der ein Rennauto von Grund auf entwerfen möchte, freut man sich natürlich, wenn das aufregendste Produktionsunternehmen des Landes dabei hilft. Das chinesische Unternehmen, das im Rahmen eines Alumni-Mentorenprogramms den Studenten half, ist nicht nur Spezialist für 3D-Drucker und 3D-Scanner, es steckt auch hinter den bekannten Einscan-3D-Scannern und anderen Produkten.

Der Rennwagen der Studenten
Der Rennwagen von Shining 3D und Studenten der ZJUT (Bild © ZJUT).

So ein Rennwagen ist kein Alltagsvehikel. Die Erfahrung im 3D-Scanning von Shining 3D ist dem Team der ZJUT School of Engineering bei ihrem DIY-Fahrzeug von großem Nutzen. Der Rennwagen entstand neben dem 3D-Scanning auch mit Hilfe von 3D-Drucktechniken. Das Ergebnis ist ein effizientes, leichtes und maßgeschneidertes Fahrzeug für den Fahrer, wie Shining 3D in einem Blogartikel vorstellt.

Im Alumni-Mentorenprogramm gibt es 42 Schüler, die sich auf Mechanik spezialisieren. Im Programm befinden sich außerdem 13 Alumni-SHINING 3D-Mentoren, die den Schülern mit Rat und Tat zur Seite stehen. Den Großteil der Arbeit führen die Schüler selber aus. Der Einfluss von SHININIG 3D begann beim Lenkrad.

Plastilin Rennwagen Lenkrad

Lenkrad wird passgenau auf die Hände des Fahrers abgestimmt

Mit 3D-Scanning und 3D-Druck konnte das Rennwagen-Lenkrad des ZJUT-Teams hochwertig und relativ kostengünstig realisiert werden. Außerdem war es so möglich, ein leichtes und passgenaues Lenkrad zu schaffen, das perfekt zu den Händen des Fahrers passt. Um eine Vorstellung von den Handabdrücken des Fahrers zu bekommen, benutzten sie Plastilin. Dieser matschige Aufdruck wurde dann mit dem 3D-Scanner EinScan-SE gescannt, bevor er mithilfe von einem CAD-Programm in ein 3D-Modell umgewandelt wurde. Das individualisierte Lenkrad wurde in mehreren Stücken 3D-gedruckt, bevor es zusammengebaut und im Auto angebracht wurde.

Weitere Fahrzeugteile wurden mit Hilfe von 3D-Druck realsisiert

Aber das Lenkrad war nicht der einzige Teil des Autos, um von 3D-Technologien zu profitieren. Shining 3D druckte eine Form der gesamten aerodynamischen Nase des Fahrzeugs mit dem 3D-Drucker. Danach wurde sie fertiggestellt und gehärtet. Später wurde die 3D-gedruckte Form mit flüssigem Harz gegossen, das 24 Stunden lang in einem Vakuumbeutel gehärtet wurde. Dieser war mit einer Luftpumpe ausgestattet. Nach diesem Prozess wurde das fertige Teil mit mehreren Lagen Carbonfasergewebe versehen.

Nase des Rennwagens
Die Nase des Rennwagens (Bild © ZJUT).

Der Rennwagen des ZJUT-Teams wurde mit 3D-Scanning-, 3D-Modellierungs- und 3D-Drucktechnologien gebaut und benötigte keine vorhandene Form, um irgendwelche seiner Komponenten zu bauen. Das studentische Team sparte dadurch Zeit und Geld, berichtet Shining 3D weiter. Noch wichtiger als das Einsparen von Zeit und Geld ist in den Augen des Unternehmens jedoch, dass das endgültige 3D-gedruckte Fahrzeug großartig aussieht, gut fährt und die angehenden Ingenieure viel Neues hinzugelernt haben.

Studenten einer anderen Universität in China haben bereits letztes Jahr erfolgreich einen Rennwagen mit Hilfe von 3D-Druckern gebaut. Ein Schülerwettbewerb in Deutschland brachte ebenfalls als Ergebnis einen kleinen Rennwagen hervor. Mehr über die Entwicklung des 3D-Drucks in der Automobilfertigung auch in Zukunft auf 3D-grenzenlos (kostenlosen Newsletter abonnieren).

Türkisches Unternehmen Teknodizayn präsentiert den LOOP 3D-Drucker – ein System für die Serienfertigung mit 3D-Druck unter industriellen Standards

Das Unternehmen Teknodizayn aus der Türkei vertreibt industrielle und professionelle 3D-Drucker und Scanner. Auf der formnext 2017 stellten sie LOOP vor, die kontinuierliche 3D-Druckplattform. Diese hat einen einzigartigen Ansatz für den kontinuierlichen 3D-Druck, verspricht der Hersteller. Sie verwendet ein vom Spritzgussverfahren inspiriertes, zum Patent angemeldetes automatisiertes System, um Teile schnell zu entfernen. Das Unternehmen, das laut einer Mitteilung „sehr stolz“ auf seine Aktivitäten in Forschung und Entwicklung ist, präsentierte auf der formnext erstmals seinen Prototypen. Die LOOP-Druckplattform könne laut Teknodizayn neue Standards für die Serienfertigung mit Hilfe der 3D-Drucktechnologiei definieren.

„Wir arbeiten seit vielen Jahren sowohl in der subtraktiven als auch in der additiven Fertigung und haben die Unvollkommenheit dieser Maschinen aus erster Hand erlebt. Es war immer eine Last, dass, wenn ein Build fertig ist, immer der Eingriff eines Menschen erforderlich war, um das Teil herauszunehmen, den Build-Bereich zu reinigen und einen neuen Build zu starten. Es war besonders ein Problem, wenn die Builds den unmöglichsten Stunden wie in der Nacht endeten. So konnte man entweder bis zum Morgen warten, oder stellte eine Nachtschicht an. Das war meist der Fall ist, um keine Zeit zu verlieren, hat dafür aber Kosten verursacht“, meinte Mehmet Erkan Ustaoğlu, CEO von Technodizayn.

„Auf der Suche nach einer Lösung für dieses Problem, kam uns die Idee für LOOP. Wir haben den effizientesten Weg gesucht. Wir ließen uns von der Art und Weise inspirieren, wie Spritzgussmaschinen die Teile auswerfen, also passten wir diese an unsere Technologie an. Auf diese Weise wurde die Idee des Loop 3D Druckers gestaltet.“, so Ustaoğlu weiter.

LOOP an der formnext 2017
Der Prototyp der LOOP 3D-Druckplattform an der formnext 2017 (Bild © Teknodizayn).

Kein menschliches Eingreifen mehr nötig

Kontinuierliches 3D-Drucken bedeutet, dass Benutzer mehrere Chargen von 3D-Modellen an das System senden können. Sobald eine Charge fertig ist, entfernt ein automatischer Reinigungsmechanismus innerhalb des 3D-Druckers die Modelle von der Bauplatte und startet die nächste Charge. So ist kein menschliches Eingreifen nötig und es kann rund um die Uhr gedruckt werden. Teknodizayn hat noch andere kontinuierliche 3D-Druckplattformen kennengelernt, wie den Continuous Build 3D Demonstrator von Stratasys, aber keines, das auf Spritzguss basiert.

Technische Details zum LOOP 3D-Drucker

LOOP
LOOP eignet sich für die Produktion von Non-Stop-Teilen (Bild © Teknodizayn).

Der LOOP, der laut Hersteller erste industrietaugliche kontinuierliche 3D-Drucker auf dem Markt, hat eine große Baukammer von 250 x 350 x 500 mm – mehr als genug für industrielle 3D-Druckprojekte. Es unterstützt auch viele hochwertige Industriematerialien wie PLA, PETG und ABS sowie High-End-Kunststoffe wie Nylon, ASA, PSU, Carbon Fibre Reinforced Nylon und PPSU (eine Übersicht der gängisten 3D-Drucker-Materialien finden Sie hier). Darüber hinaus wird das LOOP-System dank eines Hot Ends, das Temperaturen bis zu 400 ° C erreichen kann, bald auch 3D-Druck mit PEEK– und ULTEM-Materialien unterstützen können.

Auf die Frage nach den Zielanwendern der LOOP sagte Ustaoğlu, dass die LOOP 3D-Druckplattform nicht nur ein kontinuierliches 3D-Drucksystem, sondern auch ein hoch stabiler industrieller 3D-Drucker mit High-End-Komponenten und einem großen Bauraum ist. Dies macht den Loop 3D-Drucker für viele Arten von Anwendern geeignet, wie zum Beispiel 3D-Druckdienstleister, Prototyping-Zentren, Automobilteilehersteller, Architekturmodellbauer, Bildungseinrichtungen, Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, medizinische Anwender und mehr. Der LOOP 3D-Drucker ist für jeden geeignet, der eine „Produktion von Non-Stop-Teilen“ braucht, verspricht das türkische Unternehmen.

Auswurfsystem zum Patent angemeldet

Kontinuität LOOP
(Bild © Teknodizayn)

Der wichtigste Aspekt des LOOP 3D-Druckers ist seine kontinuierliche Fertigungsfähigkeit, die dank des zum Patent angemeldeten Auswurfystems des Unternehmens möglich ist. Ein Stiftesystem unter der Bauplatte drückt den fertigen Teil leicht heraus. Auswurf- und Speichersysteme sammeln die Drucke, was einen ununterbrochenen 3D-Druckzyklus ermöglicht. Mitarbeiter werden nicht mehr benötigt, sobald die Modellserie an das System gesendet wurde. Es geht weniger Zeit zwischen den 3D-Druckaufträgen verloren.

Kontinuierliche Fertigung

„Unsere Erfahrung als Distributor mehrerer 3D-Druckermodelle, einschließlich HP Multi Jet Fusion-Systemen, hat uns dazu bewogen, einen 3D-Drucker zu entwickeln, der den zukünftigen Anforderungen für Großserienproduktionen gerecht wird. Der LOOP 3D-Drucker ist einzigartig und wird uns ermöglichen, einen neuen Standard für den industriellen 3D-Druck zu setzen“, erklärte Ustaoğlu.

Das LOOP-System ist einfach zu bedienen und bietet eine hohe Wiederholgenauigkeit und Stabilität. Es eignet sich sowohl für den industriellen, als auch für den professionellen Gebrauch. Der 3D-Drucker selbst wurde zusammen mit seinen linearen Führungsschienen aus Luftfahrt-Aluminium hergestellt und verfügt über CNC-gefertigte mechanische Teile für hohe mechanische Genauigkeit.

Andere technische Spezifikationen:

  • 12,5 Mikrometer X- und Y-Achsen-Positioniergenauigkeit, während ein speziell konstruierter Z-Achsen-Mechanismus eine Genauigkeit von bis zu 0,3 Mikrometer ermöglicht
  • Hochwertiges Doppelzahnrad-Extrudersystem und robuste gehärtete Stahldüse
  • WiFi und Cloud-basierte Operationen
  • Integriertes 10-Zoll-Touchscreen-Panel und eingebauter Computer ermöglichen das Schneiden und Drucken von 3D-Modellen über die LOOP-Benutzeroberfläche
  • Permanent kalibriert, da die speziell konstruierte und genaue Bauplatte keine manuelle Kalibrierung erfordert

Die LOOP 3D Continuous 3D-Druckplattform ist jetzt auf der eingangs verlinkten Hersteller-Website vorbestellbar und wird über das wachsende Netzwerk von Teknodizayns globalen Resellern abgewickelt. Wir behalten die Entwicklung des Systems im Auge und berichten wie gewohnt ausführlich bei allen Neuigkeiten in unserem kostenlosen 3D-Drucker-Newsletter (jetzt abonnieren).

Forscher der University of Houston veröffentlichen Anleitung zum Aufbau eines DIY-Mikroskops mit Smartphone und 3D-Drucker

Forscher der University of Houston haben einen Open-Source-Datensatz veröffentlicht, um ein Smartphone in ein 3D-Mikroskop zu verwandeln. Das Mikroskop erkennt durch Wasser übertragene Pathogene und führt auch andere Diagnosen aus. Unter Pathoegen, oder auch pathogene Mikroorganismen, werden Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze, Einzeller und Viren verstanden, die ihrem Wirt (z.B. der Mensch) Schaden zufügen können.

Das Smartphone ist nicht nur zur Unterhaltung geeignet

Die meisten nutzen ihr Smartphone für soziale Medien oder Spiele. Doch solch ein Smartphone kann viel mehr, erst recht, wenn 3D-gedruckter Zubehör dabei ist. Es lässt sich in einen 3D-Drucker umwandeln, wie schon der ONO Smartphone-3D-Drucker bewiesen hat. Smartphone-Mikroskope hingegen dienen nicht einzig der Unterhaltung, sondern können in ländlichen Gebieten und Entwicklungsländern eingesetzt werden, in denen traditionellere mikroskopische Geräte nicht verfügbar sind – Smartphones hingegen schon.

Bringt man eine Inkjet-gedruckte Elastomerlinse an ein herkömmliches Smartphone, entsteht ein System für die Fluoreszenzmikroskopie. Das wird in der Biologie, medizinischen Diagnostik und anderen Bereichen eingesetzt, um sonst nicht nachweisbare Informationen über Zellen und Gewebe zu erkennen. Das teilweise 3D-gedruckte System ist in der Lage, wasserübertragbare Pathogene – Mikroorganismen, die Krankheiten übertragen können – zu erkennen und ebenso andere Diagnosen durchzuführen. Dies könnte nicht nur Ärzten, sondern auch Rucksacktouristen helfen, die beispielsweise den Inhalt von Flusswasser schnell testen möchten.

Smartphone-Mikroskop
Das Smartphone-Mikroskop erweist sich als sehr nützlich (Bild © Yulung Sung, Fernando Campa, and Wei-Chuan Shih).

Der Associate Professor Wei-Chuan Shih und sein Labor entwickelten 2015 ihr erstes externes mikroskopisches Smartphone-Objektiv. Diese Forschung wurde mit einem 100.000 US-Dollar Zuschuss der National Science Foundation weitergeführt. Nachdem Shihs Labor eine Firma für den speziellen Zweck der Herstellung und Verteilung dieser Smartphone-Objektive geschaffen hat, ist es den Forschern gelungen, das Mikroskop mit zusätzlichen Funktionen zu verbessern, einschließlich einer Plattform aus kostengünstigen Teilen und LEGO-Steinen. Die Plattform kann für die Hochdurchsatz-Qualitätsprüfung der Inkjet-gedruckten Linsen verwendet werden.

LED Emissionsreaktionen
Experimentell gemessene LED-Emissionsreaktionen (Bild © Yulung Sung, Fernando Campa, and Wei-Chuan Shih).

Die Linsen selbst verwenden eine LED-Beleuchtung und eine 3D-gedruckte Kassette, die ein Glasobjektträger hält. Sowohl die LED als auch die Kassette sind an einem Smartphone angebracht. Kommt Licht von der Seite des 1 mm dicken Objektträgers, wandert es durch das Glas und stellt das mikroskopische Bild dar.

Wasserproben zeigen, wie effektiv das Mikroskop ist

Die Forscher nahmen Wasserproben, um zu testen, ob das DIY-Mikroskop effektiv genug ist. Sie untersuchten die Proben auf Giardia lamblia und Cyrptosporidium parvum. Im Vergleich zum normalen Tischmikroskop zeigten die Ergebnisse eine Auflösung von zwei Mikrometern beim Smartphone. Das ist niedriger als beim normalen Mikroskop, aber immer noch ausreichend, um Krankheitserreger zu erkennen.

Ergebnisse der Tests
Mehrfarbige fluoreszierende Tropfen, abgebildet mit: (obere Reihe) 100x Tischmikroskop, (mittlere Reihe) Smartphone-Mikroskop und (untere Reihe) entfaltete Smartphone-Bilder (Bild © Yulung Sung, Fernando Campa, and Wei-Chuan Shih).

Shih und die anderen Forscher – aber auch wir von 3D-grenzenlos, die regelmäßig über den Einsatz der 3D-Drucker in der Forschung berichten –  sind gespannt, wie das 3D-gedruckte Smartphone-Gerät in realen Anwendungen außerhalb des Labors funktioniert. Ihre neueste Arbeit über die Forschung, wurde unter dem Namen „Open-source do-it-yourself multi-color fluorescence smartphone microscopy„, im Biomedical Optics Express, veröffentlicht. Mit dem Smartphone und einem 3D-Drucker kann man übrigens auch ein Mikroskop für Kinder herstellen, wie ein früherer Beitrag von uns zeigt.

Forscherteam 3D-druckt CT-basierte Komponenten zum Schutz von Hautkrebs-Patienten

Ein spanisches Forscherteam entwickelte eine neue Methode, um die gesunde Haut von Hautkrebs-Patienten während einer Strahlentherapie zu schützen. Dies soll durch 3D-gedruckte, benutzerdefinierte Komponenten, basierend auf den Gesichts-Scan des Patienten, möglich gemacht werden. 3D-Druck ist aus der Medizin-Branche kaum mehr wegzudenken. Egal ob 3D-Modelle zur Verbesserung der chirurgischen Ausbildung, 3D-gedruckte Prothesen und Orthesen oder auch […]

Der Beitrag erschien bei 3Druck.com unter der URL Forscherteam 3D-druckt CT-basierte Komponenten zum Schutz von Hautkrebs-Patienten

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Ein spanisches Forscherteam entwickelte eine neue Methode, um die gesunde Haut von Hautkrebs-Patienten während einer Strahlentherapie zu schützen. Dies soll durch 3D-gedruckte, benutzerdefinierte Komponenten, basierend auf den Gesichts-Scan des Patienten, möglich gemacht werden. 3D-Druck ist aus der Medizin-Branche kaum mehr wegzudenken. Egal ob 3D-Modelle zur Verbesserung der chirurgischen Ausbildung, 3D-gedruckte Prothesen und Orthesen oder auch […]

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Skoltech opens additive manufacturing lab with help from TUM and Oerlikon

The Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) has opened a new, state-of-the-art Additive Manufacturing Laboratory (AM Lab) in Moscow. Operating within the institute’s Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM), the AM Lab will work with Swiss technology conglomerate Oerlikon, and the Technical University of Munich (TUM) to boost the skillset of engineering students, and narrow […]