IWK 3D-Printing / Additive Manufacturing

3D-Printing / Additive Manufacturing

Der Fachbereich 3D-Printing / Additive Manufacturing (AM) beschäftigt sich mit vielen Themen rund um den 3D-Druck; von der Herstellung von Bauteilen durch verschiedenste Systeme, über die Konstruktion und Optimierung von Bauteilen bis zur Qualifikation und Parameterentwicklung von neu entwickelten Materialien.

In vielen Projekten aus den anderen Fachbereichen bestehen zudem sinnvolle Möglichkeiten, bei denen das Know-How der additiven Fertigung mit einbezogen werden kann. Sei es z. B. auch nur zur Herstellung eines Prototyps.

Kernkompetenzen

Prozesstechnik (SLS, APF, FFF, FRP, Hybrid LMD, ADAM, FEM)
Prozessauslegung (Datenaufbereitung, Parameterermittlung)
Bauteilauslegung (Oberflächen- & Topologieoptimierung, Simulation)
Konstruktion (AM-gerechtes Design, 3D-Scanning)
Reverse Engineering (per 3D-Scan oder CT-Scan)
Fachliche Beratung
Herstellung von Einzelteilen (Machbarkeit)
Kleinserien (Machbarkeit)
Realisierung von Kleinprojekten (Unterstützung von der ersten Produktidee bis zur Produktion von Bauteilen)
Digitalisierung (Smart Factory, Simulation)
Ausbildung (Bachelor- und Masterstudium, CAS-Kurse, OSTLAB)

Ausgewählte Projektbeispiele

Forschungsprojekt

Materialien für das Selektive Lasersintern - massgeschneiderte Polymerpulver für SLS

Mittels Lösungsausfällen können am IWK neue Kunststoffpulver für das Selektive Lasersintern hergestellt werden.

Forschungsprojekt

Innovativer 5-Achsen-3D-Druck mit dem 5X: Fortschritt in der additiven Fertigung

Anlässlich des 19. Rapperswiler Kuststoff-Forum, das am 5. September in Rapperswil durchgeführt wird, präsentiert das IWK mit dem 5X einen neuartigen 5-Achsen-3D-Drucker für die Verarbeitung von Filamenten, Flüssigkeiten und Langfasern.

Ausstattung

Generative Fertigung

EOS FORMIGA P 110 Velocis – Selective Laser Sintering (SLS)

Laser-Typ: CO₂, 30W
Typische Schichtdicken: 0.06 - 0.10 - 0.12 mm
Druckvolumen: 200 × 250 × 330 mm
Baurate: bis zu 1.2 l/h

Download Flyer SLS EOS Formiga P 110
Download Flyer Automatisiertes Strahlen von Bauteilen (SLS)

ARBURG freeformer 200-3X – ARBURG Kunststoff-Freiformen (AKF)

2 Aggregate (2 Materialien in Granulatform)
Düsendurchmesser: 0.15 - 0.2 - 0.25 mm
Typische Schichtdicken: 0.2 bis 0.35 mm
Druckvolumen: 189 × 134 × 230 mm
Schmelzetemperatur: bis 350°C
Bauraumtemperatur: bis 120°C

Download Flyer freeformer

Original Prusa SL1S SPEED – Masked Stereolithography (MSLA)

Monochrom-LCD: 5.96'', 2560×1620p, 405 nm
Schichtdicken: 0.025 - 0.1 mm
Druckvolumen: 127 × 80 × 150 mm
Schichtbelichtungszeit: 1.3 – 2.4 s (je nach Material und Schichthöhe)

EVO-tech EVO-lizer EL-102 – Fused Filament Fabrication (FFF)

2 Extruder (Copy-Mode oder 2 Materialien)
Filamentdurchmesser: 1.75 mm
Düsendurchmesser: 0.3 - 0.7 mm
Typische Schichtdicken: 0.1 - 0.5 mm
Druckvolumen: 500 x 400 x 510 mm
Düsentemperatur: bis 420°C (für Hochleistungskunststoffe geeignet)
Druckbetttemperatur: bis 200°C
Bauraumtemperatur: bis 100°C
Integrierte Filamenttrocknung

Ultimaker S5 – Fused Filament Fabrication (FFF)

2 Extruder mit Filamentsensoren (2 Materialien)
Printcore-System für schnellen Austausch der Druckköpfe
Filamentdurchmesser: 2.85 mm
Düsendurchmesser: 0.25, 0.4, 0.8 mm
Typische Schichtdicken: 0.02 - 0.6 mm
Druckvolumen: 330 x 240 x 300 mm
Düsentemperatur: bis 280°C
Druckbetttemperatur: bis 140°C

Markforged Mark Two – Fiber Reinforced Printing (FRP)

Druckkopf mit Filament- und Faserzufuhr
Düsendurchmesser: 0.4 mm (Filament) und 0.9 mm (Faser)
Typische Schichtdicken: 0.1 - 0.2 mm
Druckvolumen: 320 x 132 x 154 mm

Diverse weitere filamentbasierte 3D-Drucker

Download Flyer Reverse Engineering und Qualitätssicherung
Download Flyer Chocoformer

Software

Siemens NX (CAD)
4D_Additive von CoreTechnologie (Pre-Processing)
Diverse Slicing-Softwares (Simplify3D, Cura, PrusaSlicer, …)
Digimat-AM von MSC Software (Simulation)

Post-Processing

Ultraschall-Reinigungsbad zum Entstützen
ARTEKA Strahlkabine mit Drehtrommel für automatisiertes Strahlen
Einrichtung zum Färben und Verdichten von SLS-Bauteilen

Videos

Automatisierte Konstruktion für den 3D Druck Potentiale und Fallbeispiele

Der zeitaufwendige Designprozess wird zunehmend zum grössten Flaschenhals für viele 3D Druck Anwendungen. In diesem Referat wird mithilfe verschiedener Fallbeispiele aufgezeigt, wie die Konstruktion mit neuen digitalen Tools automatisiert werden kann.

Design Konfiguratoren und 3D Druck

Für viele 3D-Druck-Anwendungen stellt der aufwändige Designprozess den grössten Flaschenhals dar. In diesem Referat erfahren Sie, wie mit Design-Konfiguratoren eine digitale Prozesskette geschaffen werden kann, mit welcher Nutzer produktionsfertige Designs automatisch erzeugen können.

Innovative Showcases aus dem Bereich Maschinenbau

Daniel Omidvarkarjan präsentiert innovative Showcases aus dem Maschinenbau wie zum Beispiel Turbinenimpeller und Fluidkomponenten und fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Studie zusammen.

CHOCOFORMER – Premium Chocolate 3D Printer

Der an der OST Ostschweizer Fachhochschule entwickelte Schokoladen 3D-Drucker ermöglicht die professionelle Fertigung von dreidimensionalen Köstlichkeiten aus Edelschokolade. Weitere Informationen finden Sie unter chocoformer.com

Additive Fertigung mit Serienmaterialien

Eine Herausforderung bei der additiven Fertigung ist die eingeschränkte Materialwahl. Hier setzt das IWK der HSR an. Prof. Daniel Schwendemann erklärt an der AM Expo, wie das Institut Serienmaterialien mit der additive Fertigung zusammen bringt.

Film anschauen

Film: Swiss Plastics Platform

Fachbeiträge

Fachzeitschriften

2024

Download Selektives Lasersintern
Grimm, S., Omidvarkarjan, D., KunststoffXtra 09-10/2024, S. 6-7

Download 5-Achsen-3D-Druck
Omidvarkarjan, D., KunststoffXtra 07-08/2024, S. 6-7

2023

Download Automatisierte Konstruktionstools
Grünenfelder, P., Omidvarkarjan, D., Grimm, S., KunststoffXtra 11-12/2023, S. 16-17

2021

Download Online-Temperaturmessung beim SLS
Büse, U., Grimm, S., KunststoffXtra 12/2021, S. 4-5

Sprache