3D-Druck

3D-Druck

3D-Drucker mit einigen Modellen

3D-Druck an einer Schule?? Natürlich! Diese moderne und spannende Technik kann am Julianum direkt erlebt werden. Wie auf dem Bild zu erkennen lassen sich aus einem Filament (Kunststofffaden auf einer Rolle) mithilfe einer heißen Düse 3D-Modelle schichtweise drucken. Das Verfahren nennt man FDM (fused deposition modeling), was so viel heißt wie "Modellierung durch schichtweises Auftragen eines geschmolzenen Materials). Die Eule und die Vase im Bild sind als Modelle aus dem Internet heruntergeladen, die anderen Modelle stammen von Schülern.
Der Drucker wurde von HP im Rahmen einer Fortbildungsveranstaltung gebaut und wurde vom Niedersächsischen Wirtschaftsministerium hoch gefördert. Anfang 2017 ist der Druckkopf durch einen besseres Modell ersetzt worden, sodass wir jetzt mit dünnerem Filament drucken, welches zudem deutlich besser auf dem Heizbett haftet. Folgende Schritte von der Idee zum ausgedruckten Modell müssen durchgeführt werden (vereinfachte Darstellung):

  1. Modellierung in einer 3D-Software. Wir benutzen zunächst SketchUp von google, welches auch für jüngere Schüler ein leicht zu bedienendes Tool darstellt. Neuere und mächtigere Tools sind blender bzw. fusion360.
    Ein Modell in SketchUp
  2. Das Modell muss für den Druck vorbereitet werden. Dazu muss eine Software das Modell in Schichten umwandeln, wobei das Innere des Modells i.d.R. durch Wabenmuster gebildet wird, das Äußere aber solide gedruckt wird. Bisher arbeiteten wir mit dem repetier host, ab 2017 werden wir die cura-engine benutzen.
    slicen1slicen2aslicen2
  3. Dieses "ge-slice-te" Modell wird als "gcode", also als Menge von Bewegungsanweisungen für den Druckkopf des Drucker, gespeichert und dann von einer SD-Karte durch einen arduino-Mikroprozessor in Motor- und Heizsignale umgewandelt. Dabei sind für die drei Achsen x, y und z jeweils ein Schrittmotor vorhanden, für die Zufuhr des Filaments ein vierter Motor.

Der Druck dauert i.d.R. ziemlich lange, sodass es häufig nicht möglich ist, alle entwickelten Modelle sofort zu drucken. Wir wünschen uns deshalb noch mindestens einen weiteren Drucker, damit diese motivierende Beschäftigung auch zu mitnehmbaren Erfolgen führt.