Digitale Werkstatt

Ludwig Schilling
Werkstattleiter
Zentrale Werkstätten der BURG
Tel: +49 345-7751 957

Die Digitale Werkstatt. Foto: Max Mendez

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Beschreibung Werkstatt

In der Digitalen Werkstatt wird mit computergesteuerten Maschinen gearbeitet. Mit den Maschinen können Anschaungsmodelle, Prototypen und Funktionsteile angefertigt werden, Experimente sind willkommen!

Zum Inventar zählen mehrere 3D-Drucker, ein Laserschneider und -gravierer, eine CNC-Fräse sowie ein CNC-Styrocutter. Auch ein 3D-Zeichenstift ist vorhanden.

Die Arbeit mit den Maschinen dient auch dazu, ein Grundverständnis für computergestützte Fertigungstechnologien zu erlernen. Daher werden die meisten Geräte von den Studierenden selbst bedient.

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Voraussetzung:

Allgemein ist die Arbeit in der Digitalen Werkstatt für alle Studierenden (Kunst und Design) offen. Lediglich die allgemeine Sicherheitseinweisung für die Zentralen Werkstätten ist zu absolvieren und jährlich durch den Werkstattfilm aufzufrischen.

Um in der Werkstatt zu arbeiten sind Sicherheitsschuhe Pflicht.

Die meisten Maschinen bedürfen einer Einweisung:
3D-DRUCKER: immer Freitag um 8:30 uhr. Bitte Bedarf anmelden!
LASER: Dienstag und Donnerstag um 8:30Uhr. Bitte Bedarf anmelden!
STYROCUTTER: auf Anfrage

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Zur Vorbereitung:

Um ein gutes Ergebnis mit einer CNC-Maschine zu erhalten, braucht man Erfahrung und einen speziell aufbereiteten Datensatz. Dazu einige Hinweise:

– Die Digitale Werkstatt stellt Computerarbeitsplätze nur zur Maschinenansteuerung und Dateikorrektur zur Verfügung. CAD-Modelling bitte auf eigenem Rechner!

– Jede Maschine ist eigen, die zugehörige Software muss erlernt werden. Informiere Dich bitte so früh wie möglich, was Du vorbereiten kannst!

– Die Arbeit mit den Maschinen bedarf einer Einführung. Bitte rechtzeitig anfragen!

– Jedes Fertigungsverfahren hat Vor- und Nachteile, was Auswirkungen auf die Konstruktion hat. Es ist sehr sinnvoll, Deine Pläne in der Werkstatt zu besprechen, bevor Du die Daten am Rechner fertig machst!

– Erfahrung kommt durch Übung, und Übung braucht seine Zeit. "Mal eben schnell" kommt selten vor.

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Dateivorbereitung:

2D / Lasercutter & -gravierer:
Der Laser wird wie ein gängiger Drucker angesprochen. Das heißt, alles was gedruckt werden kann, kann auch an den Laser geschickt werden. PDF, MS Word, JPG, Rhino, Photoshop, Illustrator, etc... Der spezielle Lasertreiber interpretiert dann die Grafik für den Laser.
Optimal ist eine Illustrator-Datei!
Dies versteht der Treiber:
- Rote Linie (RGB 255/0/0) mit der Dicke 0.025mm (Haarlinie) wird geschnitten.
- Schwarze Elemente (RGB 255/255/255) werden als Flächen wahrgenommen und gerastert.
- Weitere Farben können spezielle Eigenschaften bekommen.
Alle weiteren Einstellungen werden im dann im Treiber vorgenommen.

Zur Dateivorbereitung kann mit der Illustrator-Vorlage gearbeitet werden, sie steht rechts zum Download bereit.


 3D / Drucker, Fräse, Styrocutter:
Mit welcher Software die Dateien erstellt werden, ist Dir überlassen. Im Prinzip sind alle CAD Programme geeignet, für die Ansteuerung der Maschinen sind das Exportformat und die Fehlerlosigkeit des Objekts entscheidend.
Alle Maschinen der Digitalen Werkstatt können Dateien im STL-Format verarbeiten. Das wichtigste dabei  ist, dass die STL-Geometrie geschlossen ist! Es dürfen keine Löcher, Überschneidungen oder lose Flächen vorhanden sein. Auch wenn die CAD-Programme (Rhino, Solid, …) mit ihren eigenen Analysetools keine Fehler anzeigen, bitte mit dem Programm NETFABB BASIC kontrollieren! Kostenlose Basisversion findest Du hier: http://www.netfabb.com/basic.php

 

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Software
     

Für die Datengenerierung gibt's einiges, hier eine unvollständige Auswahl mit Programmen, mit denen wir in der Werkstatt Erfahrung haben

Rhinoceros
für 2D wie 3D, umfangreiches Funktionsspektrum,  spannende Plugins wie Grashopper für parametrische Gestaltung,
(Hochschullizenzen vorhanden)

SolidWorks
klassisches Ingenieurs-CAD-Programm, für Konstruktionen und Baugruppen
(Hochschullizenzen vorhanden)

Fusion360
recht neu, ähnlich SolidWorks aber etwas abgespeckter, cloudbasiert, (für Studierende kostenlos)

SketchUp
kostenloses CAD-Programm, gut für Architekturmodelle, vielfach erweiterbar

Illustrator
nur 2D, für Grafiken, Laserdaten, zum Konstruieren weniger gut geeignet

Netfabb basic
Von Autodesk gekauft und nun Cloudbasiert. Eine ältere free-Version 7.4. eignet sich gut zum reparieren von fehlerhaften STL-Dateien

makeabox.io
zur Anfertigung von zusammensteckbaren Kisten zum Lasern

SlicerForFusion
mit wenigen Klicks können von STL-Dateien Schicht- oder Steckmodelle generiert werden und in laserfähige Daten exportiert werden

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Vertiefungskurs
       

In den Semesterferien finden in den zentralen Werkstätten Vertiefungskurse statt. Genaue Termine und Einschreibungen werden kurz vor Ende der Vorlesungszeit bekanntgegeben. Bitte Werkstattleiter fragen.
Verbindliche Anmeldung erforderlich!

Inhalte des Vertiefungskurses:
- Laser, 3D-Drucker, Styrocutter, CNC-Portalmaschine intensiv kennenlernen
- individuelle Schwerpunkte möglich
- Einsatz der CNC-Maschinen in den Arbeitsprozess
Vorraussetzung:
- Sicherheitsbelehrung (Schuhe nicht vergessen)
- Kenntnisse eines CAD-Programms sind von Vorteil
- Wenn möglich, Laptop mitbringen
Anmeldung:
- 10€ Kursgebühr
- bis mindestens 2 Tage vorher Einschreiben, Liste liegt aus

 

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Maschinenbeschreibungen:


3D Drucker:

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Makerbot „Replicator 2“

Bauraum LxBxH: 280x150x150
Wirkprinzip: FDM-Technologie
Material: PLA
Kosten: Materialkosten ca. 10ct/g
Dateiformat: STL, OBJ
Bemerkung: Video
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Makerbot „Replicator 2X“

Bauraum LxBxH: 250x160x150
Wirkprinzip: FDM-Technologie
Material: PLA, ABS, flexibes Filament, holzfaserhaltiges Material, ...
Kosten: Materialkosten ca. 10-30ct/g
Dateiformat: STL, OBJ
Bemerkung: Video
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Makerbot „5 th Generation“

Bauraum: X/Y/Z
Wirkprinzip: FDM-Technologie
Material: PLA
Kosten: Materialkosten ca. 10ct/g
Dateiformat: STL, OBJ
Bemerkung: Video
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German RepRap "X400"

Bauraum X*Y*Z:  390 * 400 * 320 mm
Wirkprinzip: FDM-Technologie
Material: PLA, flexible Filamente, ...
Kosten: ca. 10ct/g
Dateiformat: STL, OBJ
Bemerkung: etwas gröbere Oberflächen, dafür ein großer Bauraum
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Deltadrucker „The Fiddler“

Bauraum: Z/R
Wirkprinzip: ähnlich FDM-Technologie, Aushärtung über Trocknung statt Abkühlung
Material: teigige, pastöse Materialien wie Teig, Ton, Keramik etc.
Dateiformat: STL
Bemerkung: Eigenbau nach Anleitung von Jonathan Keep, Benutzung bedarf einiger Einarbeit! Video
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3D-Zeichenstift „3Doodler“

Bauraum: beliebig
Wirkprinzip: FDM-Technologie
Material: PLA
Dateiformat: keine
Bemerkung: Der 3Doodler ermöglicht das Zeichnen im dreidimensionalen Raum. Wie bei denFDM-Druckern wird dabei ein Kunststoff-Filament aufgeschmolzen und per Motor extrudiert. Braucht etwas Übung und eine ruhige Hand.


CNC-Styrocutter

Bauraum LxBxH in mm: 500x500x600
Wirkprinzip: Heissdrahtschneiden
Material: geschäumtes Polystyrol, PU-Schaumstoff bedingt möglich
Dateiformat: STL
Bemerkung: Einführung von ca. 1h erforderlich, Bedarf bitte Anmelden.
Projektbeispiel Melanie Glöckler mit Video!

Projektbeispiel Sarah Pschorn


CNC-Modellbaufräse „Charly2U“

Bauraum normal: X/Y/Z Geometrie und Fräserlänge hat Einfluss!
Bauraum mit Rotationsachse: Z/R Geometrie und Fräserlänge hat Einfluss!
Wirkprinzip: fräsen, dreiachsig. Rotationsachse vorhanden.
Material: PU-Hartschäume, gut spanende Hölzer, einige Kunststoffe, Weichmetalle.
Kosten: Maschinenlaufzeit 6,50 €/h
Dateiformat: STL, OBJ; für 2D auch DXF
Bemerkung: Bedienung durch Personal. Braucht Vorbereitungszeit, vorherige Konsultation unbedingt erforderlich!


Lasercutter & -gravierer „VLS 6.60“

Bauraum: X/Y/Z  812/457/ (ca. 250)mm
Wirkprinzip: Ein Laserstrahl verdampft Material. Entweder wird ein Pfad abgefahren oder eine Fäche wird gerastert.
Die maximale Schneiddicke ist materialabhängig. Je dicker, desto unsauberer der Schnitt.
Grobe Orientierungswerte:
Acryl: max 8-10mm
Holz: max 7 mm
Metalle: nicht schneidbar
Jedes Material verhält sich verschieden...ausprobieren!
 
Material: Diverse, siehe Tabelle
Kosten: Maschinenlaufzeit 12,- €/h
Dateiformat: siehe Beschreibung oben
Bemerkung: siehe Fotos

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Begriffe:

CNC = Computerized Numerical Control = computergesteuert

FDM = Fused Deposition Modeling. Ein Kunststofffilament wird aufgeschmolzen und Schicht für Schicht auf eine Grundplatte aufgetragen.

PLA = Polylactide, Kunststoff auf Milchsäurebasis, besteht aus regenerativen Rohstoffen wie Maisstärke

ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol, verbreiteter Petrochemischer-Kunststoff, bekannt von Legosteinen, Fernsehgehäusen.

Geschäumtes Polystyrol, auch EPS = expandierstes Polystyrol, besser bekannt unter den Handelsnamen Styropor oder Styrodur. Styropor besteht aus vielen kleinen verpressten Kügelchen, Styrodur ist homogen. Polystyrol ist unter bestimmten Bedingungen lebensmitteltauglich. Bekannt ist EPS von Verpackungen, normales PS von CD-Cases oder Kaffeebechern. (blechern-scheppernder Klang)

Rapid Prototyping = „schneller Modellbau“, der Begriff ist etwas eng gesteckt und allgemein mit 3D-Druckern dicht verknüpft. Für die Digitale Werkstatt verwendet vermittelt er den Eindruck, die Werkstatt wäre eine Modellbauwerkstatt, in der man „mal eben schnell“ etwas ausdrucken könne. Das trifft nicht ganz zu. Stattdessen ist weit mehr möglich, etwa Expertimente, Funktionsteile, Kleinserienfertigung... Für die Möglichkeiten der Digitalen Werkstatt trifft der Begriff  "automatisierte Fertigungsverfahren" besser zu.  Zur Begriffsklärung siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Rapid_Prototyping

STL = STereoLithography, Standard Tessellation Language  Anordnung vieler kleiner Flächen (Polygone, meist Dreiecke) zu einer Gesamtgeometrie.Verhält sich zu 3D-Kurven in etwa wie Pixelgrafiken zu Vektorgrafiken. Je höher die Auflösung, desto präziser die Darstellung und so größer die Datei. Im Prinzip kann jede 3D-Geometrie in STL umgewandelt werden. Die Bearbeitung einer STL-Datei ist eingeschränkt möglich, aber nach Möglichkeit zu vermeiden.

Öffnungszeiten:

Mo  geschlossen     13:00 - 16:00
Di  08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Mi  08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Do* 08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Fr*
08:00 - 12:00   13:00 - 16:00

*Donnerstags um 8:30 Einführungen zum Laser, Teilnahme möglichst ankündigen!
*Freitags um 8:30 Uhr Einführungen für die 3D-Drucker. Teilnahme möglichst ankündigen!
*in den Kompaktwochen ist Donnerstags und Freitag evtl. geschlossen.
*Donnerstag und Freitag in der Vorlesungsfreien Zeit geschlossen!

KALENDER für Werkzeugbelegungen und Öffnungszeiten

Aufgepasst: in den Semesterferien ist nur unregelmäßig geöffnet. Die Zeiten finden sich  hier

Leitung: Ludwig Schilling
ludwig.schilling(at)  burg-halle.  de

Tutor: Jakob Schreiter (Freitag)
Tutor: Michael Goß (Donnerstag)
digitalewerkstatt(at)  burg-halle.  de

Telefon: 0345-7751 957

Öffnungszeiten:

Mo  geschlossen     13:00 - 16:00
Di  08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Mi  08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Do* 08:00 - 12:00   13:00 - 16:00
Fr*
08:00 - 12:00   13:00 - 16:00

*Donnerstags um 8:30 Einführungen zum Laser, Teilnahme möglichst ankündigen!
*Freitags um 8:30 Uhr Einführungen für die 3D-Drucker. Teilnahme möglichst ankündigen!
*in den Kompaktwochen ist Donnerstags und Freitag evtl. geschlossen.
*Donnerstag und Freitag in der Vorlesungsfreien Zeit geschlossen!

KALENDER für Werkzeugbelegungen und Öffnungszeiten

Aufgepasst: in den Semesterferien ist nur unregelmäßig geöffnet. Die Zeiten finden sich  hier

Leitung: Ludwig Schilling
ludwig.schilling(at)  burg-halle.  de

Tutor: Jakob Schreiter (Freitag)
Tutor: Michael Goß (Donnerstag)
digitalewerkstatt(at)  burg-halle.  de

Telefon: 0345-7751 957