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Fertigungsmöglichkeiten und Erfahrungen im FabLab
Open Adaptronik
Marcello Serra
FabLab Darmstadt
HIGHEST
Technische Universität Darmstadt
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 2
Agenda
1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab
2. Sensorgehäuse
3. Weiteres Vorgehen
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 3
1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab
2. Sensorgehäuse
3. Weiteres Vorgehen
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 4
Fertigungsmöglichkeiten –
3D-Drucker
 Fünf 3D-Drucker sind im Fablab verfügbar
− 2 Prusa i3 Rework
− Makerbot Replicator 2
− Ultimaker 2
 Eigenschaften der Drucker
− Auflösung ist abhängig von Motorschrittwinkel, Motorschritttreiber,
Zahnriemen/ Steigung Gewinde und Anzahl der Zähne am Pulley.
− Theoretische Auflösung in x und y Richtung liegt bei 12,5 μm und
0,3μm in z Richtung.
− Herstellerangaben:
 Makerbot Replicator 2: ab 11μm xy und 100μm Schichthöhe
 Ultimaker 2: ab 20μm xy und 40μm
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 5
Fertigungsmöglichkeiten –
3D-Drucker
 Projekt:
− Actitag
 Projekt am Frauenhofer IGD
 Konzeption des Sensorgehäuses und Herstellung (Version 2)
 Ansprechpartner Julian von Wilmsdorff
Version 2: Tablettenform, Version 3: Gehäuse mit leitfähigen gedruckten Schichten,
Sensor und Elektronik von Actitag
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 6
Fertigungsmöglichkeiten –
Lasercutter
 Eigenschaften
− 50 Watt CO2 Laser
− Arbeitsraum 600mm x 300mm
− Materialien:
 Kartonagen, Holz, Plexiglas und Polymere ohne Chlor (max. 15mm
Stärke)
 Metalle, Keramik und Glas sind gravierbar
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 7
Fertigungsmöglichkeiten –
Lasercutter
 Projekt:
− Schnelle und billige Erstellung eines Gehäuses (Version 1) für das
Projekt Actitag
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 8
Fertigungsmöglichkeiten –
CNC Fräse
 Mostly Printed CNC → MPCNC
− Open Source Projekt
− Theoretische Auflösung liegt bei 12,5μm (gleiche Hardware Prusa i3)
− Arbeitsraum 500mm x 500mm x 120mm
− Idee: Einsetzen des Projektes Open Adaptronik
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 9
Fertigungsmöglichkeiten –
CNC Fräse
 Projekt:
− Selbst konstruierter Delta Drucker
− Fräsen von Siebdruckplatten, die mit
dem Lasercutter nicht zu bearbeiten
waren.
− Zustellung 1,5mm
− 15mm/s
− Vereinzelte Messungen ergaben
Abweichung von 0,1mm
− Es sollen weitere Bauteile gefräst und
vermessen werden, um eine
Datenbasis zu erheben, die eine
aussagekräftige Beurteilung der
Präzision und Genauigkeit zulässt
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 10
Fertigungsmöglichkeiten –
Urformen
 Etablierung neuer Fertigungstechnologien im FabLab
− Erweiterung der verwendbaren Materialien (Silikon und Polyurethan)
− Bauteile herstellbar mit günstigeren Eigenschaften.
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 11
1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab
2. Sensorgehäuse
3. Weiteres Vorgehen
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 12
Sensorgehäuse –
SLS optimiert
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 13
Sensorgehäuse –
FDM Schrauben
 Platine wird in Bodenplatte gelegt
 Ausrichtung des Sensors über
Aussparung
 Anschlüsse werden nach oben
herausgeführt
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 14
Sensorgehäuse –
FDM Rohr
 Analoges Design
 Zur Befestigung an einem Rohr
mittels Kabelbinder
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 15
Sensorgehäuse –
FDM Dose
 Nut zur Ausrichtung der Platine
 Formschlüssige Arretierung der
Platine
 Löcher für Schrauben im Boden
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 16
1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab
2. Sensorgehäuse
3. Weiteres Vorgehen
16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 17
Weiteres Vorgehen
Iterativer Review
Prozess bzgl. Design
der Sensorgehäuse
• Definition verschiedener
Anforderungen und
Spezifikationen
• Überprüfung der Druck-
und Materialqualität
Etablierung eines
Testverfahrens für
Gehäuse und Sensoren
• Zur Bewertung von
• unterschiedlichen
Sensorplatinen
• unterschiedlichen
Gehäusedesigns
• unterschiedlichen
Arretierungs-
möglichkeiten im
Gehäuse
… Entwicklung weiterer
Sensorgehäuse
• verschiedene
Sensorplatinen
• unterschiedliche
Anwendungszwecke
• verschiedene
Fertigungstechniken
Vielen Dank!

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Präsentation Statusworkshop: FABLAB

  • 1. Fertigungsmöglichkeiten und Erfahrungen im FabLab Open Adaptronik Marcello Serra FabLab Darmstadt HIGHEST Technische Universität Darmstadt
  • 2. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 2 Agenda 1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab 2. Sensorgehäuse 3. Weiteres Vorgehen
  • 3. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 3 1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab 2. Sensorgehäuse 3. Weiteres Vorgehen
  • 4. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 4 Fertigungsmöglichkeiten – 3D-Drucker  Fünf 3D-Drucker sind im Fablab verfügbar − 2 Prusa i3 Rework − Makerbot Replicator 2 − Ultimaker 2  Eigenschaften der Drucker − Auflösung ist abhängig von Motorschrittwinkel, Motorschritttreiber, Zahnriemen/ Steigung Gewinde und Anzahl der Zähne am Pulley. − Theoretische Auflösung in x und y Richtung liegt bei 12,5 μm und 0,3μm in z Richtung. − Herstellerangaben:  Makerbot Replicator 2: ab 11μm xy und 100μm Schichthöhe  Ultimaker 2: ab 20μm xy und 40μm
  • 5. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 5 Fertigungsmöglichkeiten – 3D-Drucker  Projekt: − Actitag  Projekt am Frauenhofer IGD  Konzeption des Sensorgehäuses und Herstellung (Version 2)  Ansprechpartner Julian von Wilmsdorff Version 2: Tablettenform, Version 3: Gehäuse mit leitfähigen gedruckten Schichten, Sensor und Elektronik von Actitag
  • 6. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 6 Fertigungsmöglichkeiten – Lasercutter  Eigenschaften − 50 Watt CO2 Laser − Arbeitsraum 600mm x 300mm − Materialien:  Kartonagen, Holz, Plexiglas und Polymere ohne Chlor (max. 15mm Stärke)  Metalle, Keramik und Glas sind gravierbar
  • 7. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 7 Fertigungsmöglichkeiten – Lasercutter  Projekt: − Schnelle und billige Erstellung eines Gehäuses (Version 1) für das Projekt Actitag
  • 8. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 8 Fertigungsmöglichkeiten – CNC Fräse  Mostly Printed CNC → MPCNC − Open Source Projekt − Theoretische Auflösung liegt bei 12,5μm (gleiche Hardware Prusa i3) − Arbeitsraum 500mm x 500mm x 120mm − Idee: Einsetzen des Projektes Open Adaptronik
  • 9. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 9 Fertigungsmöglichkeiten – CNC Fräse  Projekt: − Selbst konstruierter Delta Drucker − Fräsen von Siebdruckplatten, die mit dem Lasercutter nicht zu bearbeiten waren. − Zustellung 1,5mm − 15mm/s − Vereinzelte Messungen ergaben Abweichung von 0,1mm − Es sollen weitere Bauteile gefräst und vermessen werden, um eine Datenbasis zu erheben, die eine aussagekräftige Beurteilung der Präzision und Genauigkeit zulässt
  • 10. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 10 Fertigungsmöglichkeiten – Urformen  Etablierung neuer Fertigungstechnologien im FabLab − Erweiterung der verwendbaren Materialien (Silikon und Polyurethan) − Bauteile herstellbar mit günstigeren Eigenschaften.
  • 11. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 11 1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab 2. Sensorgehäuse 3. Weiteres Vorgehen
  • 12. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 12 Sensorgehäuse – SLS optimiert
  • 13. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 13 Sensorgehäuse – FDM Schrauben  Platine wird in Bodenplatte gelegt  Ausrichtung des Sensors über Aussparung  Anschlüsse werden nach oben herausgeführt
  • 14. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 14 Sensorgehäuse – FDM Rohr  Analoges Design  Zur Befestigung an einem Rohr mittels Kabelbinder
  • 15. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 15 Sensorgehäuse – FDM Dose  Nut zur Ausrichtung der Platine  Formschlüssige Arretierung der Platine  Löcher für Schrauben im Boden
  • 16. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 16 1. Fertigungsmöglichkeiten im FabLab 2. Sensorgehäuse 3. Weiteres Vorgehen
  • 17. 16.11.2016 | Fachgebiet Wirtschaftsinformatik | Software Business & Information Management | Prof. Dr. Peter Buxmann | 17 Weiteres Vorgehen Iterativer Review Prozess bzgl. Design der Sensorgehäuse • Definition verschiedener Anforderungen und Spezifikationen • Überprüfung der Druck- und Materialqualität Etablierung eines Testverfahrens für Gehäuse und Sensoren • Zur Bewertung von • unterschiedlichen Sensorplatinen • unterschiedlichen Gehäusedesigns • unterschiedlichen Arretierungs- möglichkeiten im Gehäuse … Entwicklung weiterer Sensorgehäuse • verschiedene Sensorplatinen • unterschiedliche Anwendungszwecke • verschiedene Fertigungstechniken