Gigamax 3D Printing Technology

Design Terminal, the Hungarian startup center organizes the Budapest 3D Printing Days between 5-7 June for the second time. The 3-day-long event provides a talks, workshops, roundtable discussions by industry experts, a pitch event and exhibition of 30 Central-Eastern Europe-based 3D printing related companies.

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The goal of the event is to build bridges between the  emerging  Central Eastern European 3D printing communities. With the wide variety of topics the organizers try to touch various applications of 3D printing from industrial to desktop usage, opportunities in education and health and more.

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The event provides 30 regional exhibitors, 6 workshops,  +20 speakers and  3 locations in the heart of Budapest. Beside the local players, most of the exhibitors are coming from various countries of the CEE region, such as the Poland-based Zmorph. Also, there will be some high profile speakers…

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3dfizz - a great 3D print community

Affordable 3D printing and domestic FDM machines are having a huge effect on the DIY community. While there will always be room for making stuff by hand, it’s so helpful to just 3d print out a part you need. In honor of this awesome tech Design Terminal has teamed up with Varinex Inc. and Freedee Printing Inc.  to launch their call within the Budapest 3D Printing Days 2014 for a design competition especially for 3d printing with entry-level and industrial-grade 3d printers.

photo by Design Terminal photo by Design Terminal

If you haven’t already been following, 3D printing is predicted to be absolutely huge – not just the next cool thing in tech, but hopefully something that will transform and change the way we manufacture our things and live in the future. From construction to toys and even food, 3D printing has really the potential to dramatically alter many of the things we do, and, in the…

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Gigamax 3D Printing Technology

I wouldn’t picture myself that it has been already a year ago, when I attended with a presentation and an exhibition on the first 3d printing event in Hungary organized by the team of Design Terminal. Since then, my little start-up has been growing (both parametric | art and GigamaX3D), and it all started with the appearance on last year’s Budapest 3D Printing Days.

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The gorgeous event will be organized this year as well, the goal of the Design Terminal team looks like to create a growing series which connects all the members of the 3D printing scene (enterpreneurs, hackers, makers, engineers, designers, tinkerers, etc.) during the 3 days of the show.

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After the unexpected success of last year’s event, the organizers decided to go further: this years, they are inviting 3d printing related start-ups and small businesses from the V4 countries (Hungary, Poland…

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Der Wunsch, unsere eigene und tolle Ideen auch dreidimensional mit der Hilfe von 3D-Druck-Maschinen realisieren, wird eine immer größer werdende Öffentlichkeit finden, und das Prozess beschleuningt sich exponenziell.  Jedoch werden nicht nur Hacker-Personen wie zum Beispiel Architekten, Designer, Ingenieure oder Modellbauer sich für dieses fantastische Verfahren interessieren. Deshalb ist es zunehmend wichtig, dass die 3D Design Tools die zur Zeit zur Verfügung stehen, einfach zu bedienen sind. Nicht jeder hat die Zeit und Lust, ein professionelles CAD-Software zu erlernen und einwandfrei damit arbeiten zu können. Und die Programme der Profis können sogar mehrtausend Euros kosten. Zum Glück stehen aber auch kostenlose open-source Lösungen zur Verfügung, die benutzerfreundlich, einfach und leicht zu bedienen sind, man muss sich ja nun erkundigen.

© parametric | art

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In diesem Eintrag wird es über die Grundlagen der Erstellung von 3D Objekten für 3D-Druck gehen, natürlich mit einem Schwerpunkt an Amateuren und Hobby-Künstler, die sich gerne mit einem 3D-Drucker experimentieren möchten. Zum Erstellen der 3D-Modellen für den 3D-Drucker braucht man 3D-CAD- oder Modelliersoftware. Fürs Rapid Prototyping muss das Modell im STL- (nur einfarbig) oder WRL/VRML-Format (für full-color 3D Drucken) abgespeichert werden. Beide Formate sind sehr verbreitet und werden von den gewöhnlichen Programmen unterstützt, oder man wählt den Umweg über ein anderes Austauschformat wie .step, .iges, .3ds, .dxf, usw.).

© parametric | art

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Meiner Meinung nach kennt fast jeder von Euch das berühmte 3D Programm Google SketchUp. Dies ist eines der besten und berühmtesten kostenlosen 3D-Tools, damit man auch Modelle furs 3D-Drucken erstellen kann. Sketchup ist sicherlich eine der am einfachsten zu erlernenden und zu bedienende Software zur Erstellung von 3D Modellen. Wenn wir eine Geometrie bauen möchten, die wir später drucken wollen, müssen mehrere Aspekten berücksichtigt werden, al zum Beispiel bei gewöhnlichen Architekturvisualisierungen. Für ein Render brauchen wir keine Solid-Volumenkörper, Ebenen und Flächen reichen in den meisten Fällen, die brauchen wir ja nur für ein Bild oder eine Animation bzw. Komputerspiel.

© parametric | art

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CAD-Pakete, vor allem solche, die für den Einsatz im Maschinenbau konzipiert wurden, unterstützen häufig den Modellaufbau nur aus Körpern, was viele Fehler von vornherein vermeidet. Aber auch für Spieldesign oder Rendering optimierte Software wie z.B. das OpenSource-Programm Blender lässt sich, unter Berücksichtigung der hier gezeigten Prinzipien, für die Generierung von 3D-Daten für Rapid Prototyping nutzen.

Der Startpunkt für den 3D-Druck ist immer eine am Computer zuvor erstellte dreidimensionale CAD-Datei, die ein Volumenmodell sein muss. Unser Modell (Mesh) muss sozusagen wasserdicht sein, das heisst, dass die Oberfläche des Objekts muss geschlossen werden, zweidimensionale Elementen wie zum Beispiel Platten, Linien und Schalen ohne Dicke sind nicht erlaubt. Ein Volumenmodell, wie z.B. ein Würfel, beschreibt die gesamte Oberfläche eines Objekts, im Gegensatz dazu sind in einem Netz nur die Kanten beschrieben. Fürs 3D-Drucken muss man Modelle sehr sorgfältig planen : man benötigt einen durch eine geschlossene Hülle definierten Körper. Alle Flächen, aus denen der Körper aufgebaut ist, müssen ohne Lücken und Überschneidungen zusammenpassen. Alle Details müssen vollständig als Körper modelliert und mit den benachbarten Flächen verschmolzen sein.

Es gibt zum Glück schon zahlreiche Objektbibliotheken, die besonders für 3D-Druck geeignet sind, andere Bibliotheken (z.B. für Architektur) sind zu vermeiden, da viele vorgefertigte Objekte nicht für den 3D-Druck ausgelegt sind und dementsprechend fürs Drucken ungeeignet sein können. Thingiverse, GrabCad, ObjectShop und Shapeking sind die besten Seiten, ich habe aich welche von meinen Designs da veröffentlicht und kostenlos zur Verfügung gestellt. Falls wir unser Modell selbst fertigen möchten, ist Google SketchUp das wohl am einfachsten zu bedienende 3D Modellierungsprogramm. Um .stl Dateien erzeugen zu können, muss noch das STL Plugin auch installiert werden. Das Plugin einfach in den “Plugins” Ordner im Google Sketchup Ordner kopieren, danach das Programm starten und unter Tools erscheint dann unten der Punkt Export to stl.

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Wenn wir schon fertig mit unserem 3D-Modell sind, müssen wir es noch mal überprüfen. Zum Glück gibt es welche Online-Service zum Reparieren von STL-Dateien, fall wir irgendwelche Fehler beim 3D-Modellieren gemacht haben. Die Netfabb Software ist nicht nur ein kostenloser Viewer für CAD-Daten im STL-Format, sie ermöglicht dem Benutzer, die Daten zu bearbeiten, reparieren und einfache Baujobs für die additive Fertigung vorzubereiten.

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Die zuvor gespeicherte STL Datei wird zuerst im Slicing-Programm (wie z.B. Slic3r)geladen, wo wir alle die zum 3D-Drucken benötigten Parameter wie z.B. Extruder-Geschwindigkeit, Schichthöhe, Füllung, Temperatur etc. einstellen können. Die hier eingestellten Prameter werden dann im Anschluß mit dem fertigen 3D-Modell als G-Code Datei gespeichert. Die G-Code Datei kann auf Wunsch in einem Texteditor angeschaut werden damit wir unser 3D-Druck vor dem Beginn noch einmal checken können. Dort sind die Parameter und die Anweisungen für die einzelnen Schichten lesbar enthalten. Es gibt schon ein G-Code Visualizer auch furs Handy.

© parametric | art

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Unsere Modelle müssen auch mechanischen Belastungen standhalten können: Um den Druckvorgang, das Entfernen von der Platte, muss ein Modell entsprechend robust ausgelegt sein. Der 3D-Drucker baut die Modelle Schicht für Schicht, und die einzelnen Schichten, aus denen der 3D-Drucker ein Objekt aufbaut, sind im allgemeinen 0.1 mm (100 micron) hoch. Die meisten 3D-Drucker unterstützen verschiedene Schichthöhen von 0.1 mm bis 0.4  mm. Eine weitere Einschränkung stellt die verwendetet Software dar, mit der ein Modell gesliced wird (für den Drucker vorbereitet wird).Dementsprechend werden kleinere Details unter 0.5 mm oft nicht dargestellt oder gar nicht sichtbar. Wenn ein Modell stark skaliert wird (z.B. Architekturmodell), muss besonders darauf geachtet werden, dass die Mindestgrößen im Druckmaßstab noch eingehalten werden!

© parametric | art

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Ich hoffe, dass ihr auch welche nutzvolle Informationen in dem heutigen Eintrag gefunden habt, und ich müsste mich schon am Anfang entschuldigen da ich mich so selten mit neuen Artikeln melden kann. Zur Zeit habe ich auch ein paar RepRaps zusammengebaut, in der Zukunft werde ich darüber natürlich auch berichten! Mach’s gut!;)

3D Drucken, diese brandneue additive Fertigungsmethode enthält ein riesegrosses und revolutionäres Potenzial in den meisten industriellen Bereichen, ab jetzt wird aber die neue Technologie auch das Wohn- und Bauindustrie beeinfliessen.

© Softkill Design

© Softkill Design

Hallo, und grüsst Euch schon zum zweiten Mal auf meinem Blog! Zuerst sollte ich mich entschuldigen, dass ich mich erst jetzt seit meinem letzten und allerersten Eintrag melde, das 3D Drucken ist aber keine theoretische Sache, mann muss tagelang experimentieren um weitere Möglichkeiten entdecken zu können. Manchmal kann es wirklich schwierig sein auszufinden, was nicht klappt; die Qualität der 3D gedruckten Modelle hängt ja von zahlreichen komplexen Prozessen ab.

In diesem Artikel wird es auch über das 3D Drucken gehen, aber in einem ganz anderen Massstab. Gewöhnliche 3D Drucker, die man zu Hause oder im Büro benutzt, haben im allgemeinen eine Auflösung von 20 bis 200 micron und haben ein Bauvolumen von 5-600 kubikcentimeter. Grössere Modelle kann man natürlich auch produzieren, das 3D Modell muss aber vor dem Slicing des STL-Dateies geteilt werden. Vor ein paar Wochen habe ich auch mal ein riesengrosses Prototyp gedruckt; es dauerte zirka 50 Stunden mit einer Schichthöhe von 70 micron das 45 cm breites Modell 3D-drucken zu schaffen. Ihr könnt es auf dem Bild sehen.

© parametric | art

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An der Uni Loughborough werden aber zur Zeit welche wirklich interessante Forschungen durchgeführt, die vom 3D Drucken mit Beton inspiriert worden sind. Diese Methode erlaubt man eins zu eins architektonische Prototypen und Bauteile zu produzieren, die eine viel grössere Freihet den Architekten geben wird. Meiner Meinung nach wird das 3D Drucken – sowie es in den Bereichen des Mode- und Objektdesigns passieren worden ist – auch die Bauindustrie erneuern, die Entwicklung des Grossformat-3D-Druckers beschleuningt sich ja immer. Stellt Euch mal vor, es könnten sogar ganze Häuser oder Strassen 3D gedruckt werden. Und es kann sogar in der näheren Zukunft passieren. Das hört soch doch unglaublich an, meint ihr nicht?

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In dem 20. Jahrhundert erschienen welche neue Materialen in der Industrie, die den Architekten neue technische Möglichkeiten erlaubten. Dadurch konnte man solche Gebäuden bauen, dessen Ausführung früher unmöglich gewesen ware. Laut dieser Analogie wird mit der Architektur und Bauindustrie auch ein Paradigmenwechsel passieren, und die Richtung der weiteren Entwicklung ist schwer auszufinden. Da die Technologie dieser Fertigungsmethode noch ganz neu ist, werden sich wahrscheinlich zahlreiche Leute skeptisch fühlen, wenn es um Wohnen in einem 3D gedruckten Haus ginge. Mit einigen Beispiel-projekten möchte ich das Potenzial von 3D Drucken in der Bauindustrie presentieren:

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Als ein Pionier der Anwendung von 3D-Drucken in der Architektur hat die niederländische Firma DUS Architekten vor, das erste 3D gedruckte Haus der Welt zu schaffen. Die Baustelle befindet sich in Amsteram am Buiskloter-Kanal, und das Gebäude wird als ein Forschungszentrum für 3D Drucken funktionieren.

The Man Who Prints Houses Trailer from Marc Webb on Vimeo.

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Ein anderes Architektbüro aus Niederlanden plant ein zweistöckiges Haus zu bauen, das ganze mit einem speziellen 3D Drucker. Das futuristische Konzept des Architekten Janjaap Reuijssenaars bespielt eine Möbius-Schleife, und die Ausführung wird wie geplant in 2014 fertig sein.

© Softkill Design

© Softkill Design

Ein anderes Beispiel für 3D gedruckte Architektur ist das Projekt von Softkill Design. Das Konzept hat den Namen Protohouse und stellt ganz grossartige Konstruktionen der Ausführung, die mit den traditionellen Baumaterialen wie Stein und Zement unmöglich ware. Die generative Räume sind von Algorithmen generiert worden, die das Knochenwachstum simulieren. Das Knochen ist ja einer der effizientsten Tragwerk der Natur, und wir brauchen so gar keine dichte Strukturen bauen. Die komplexe organische Struktur kann einigen an SciFi-Szenen erinnern, die sehen ja wirklich futuristisch aus.

© MIT Media Lab

© MIT Media Lab

Als letztes Beispiel kommt ein Projekt von der MIT, und ist schon eine andere Dimension des 3D Druckens. Architekt Neri Oxman und ihr Team forscht die Möglichkeiten des Bio-Printings, eine organische Art des 3D-Druckens, die als Inspiration die Konstruktionen der Natur als Beispiel nimmt. Das Silk Pavilion ist mit der Hilfe von architektonischen und genetischen Algorithmen entworfen, und ist von Seidenraupen gemacht. Ihr könnt es im Video sehen, wie komplexe Tragwerkkonstruktionen diese kleine Tiere schaffen können. Es ist wirklich atemberaubend, meint ihr nicht?

SILK PAVILION from Mediated Matter Group on Vimeo.

In dem nächsten Eintrag wird es sich über die gewöhnliche 3D Druck Materialen handeln, die meisten 3D Drucker funktionieren mit PLA und ABS Kunststoff, und die zwei haben welche unterschiedliche Eigenschaften die bei der Auswahl des 3D Druckers unbedingt berücksichtigt werden muss. Also, bis dann!

Die Technologie des 3D Druckens wird auch oftmals als “Rapid Prototyping” oder “fabbing” genannt. Diese additive numerische Fertigungsmethode ist ein generatives Fertigungsverfahren bei dem digitale 3D Dateien mit Hilfe von 3D Druckern zu greifbaren Objekten umgewandelt werden. In den meisten Fällen bietet dieses futuristische, zukunftsträchtige und innovative Verfahren den einzelnen effizienten Weg an, um Plastik-Einzelteile maschinell und wirtschaftlich sinnvoll zu produzieren. 

Diese additive Art der Fabrikation bieten eine Menge an neuen Möglichkeiten den Ingenieruen und Designer an. Theoretisch funktioniert das 3D Drucken ebenso wie das normale Drucken mit einem gewöhnlichen Tintenstrahldrucker, nur wird hierbei ein physisches Objekt Schicht für Schicht 3-dimensional aufgebaut. 

Originell hatte man das Rapid Prototyping für die Industrie entwickelt um Produktprototypen, Muster oder Modelle so schnell wie möglich, ohne teuere Metall-Werkzeuge und kostengünstiger auf den Markt zu bringen. 3Dfizz und parametric | art haben sich das Ziel gesetzt 3D Drucken für jedermann zugänglich zu machen.

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Stellt Euch mal vor, wofür ihr einen 3D Drucker brauchen würdet. Nicht nur im Prototypen- und Modellbau liegt die Herausforderung darin innerhalb kürzester Zeit, zu geringen Kosten und in brillanter Qualität einen 3D-gedruckten Prototypen in den Händen zu halten! Denkt mal an Ersatzteile aus Kunststoff zu eiren Haushaltsgeräten. Normalerweise bestellt ihr das Plastikteil aus China, wo es in grossen Serien billig produziert werden kann. Dann wartet ihr ein paar Wochen bis das gewünschte Paket ankommt, und ihr sollt dafür zusätzlich fünf Euro bezahlen. Nehmen wir an, dass dieses ganze Prozess mit der Hilfe der 3D Drucker und die Gesellschaft viel schneller und nachhaltiger durchgeführt werden könnte, für die selbe Kosten. Das hört sich doch unglaublich an, meint ihr nicht?

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Der 3D Druck, als die umweltfreundlichste additive Fertigungsmethode hat ja zahlreiche Vorteile: geringere Entwicklungskosten, Fehlererkennung in der Produktplanung und schnellere Markteinführung sind die besten Sachen für Architektur, Modellbau, Fahrzeugindustrie, Maschinenbau, Kunst und Design. Aber zu Hause benutzt man auch eine bedeutende Menge an Kunststoff-Teile, die ab und zu ersetzt werden müssen. Hoffentlich werden in wenigen Monaten in den meisten Städten die ersten 3D Druckereie erscheinen, und dann können wir das 3D Modell des gewünschten Bauteils einfach herunterladen und in einer 3D Druckerei in der Umgebung einfach bestellen. Für das selbe Geld. Das ist doch wirklich nachhaltig, denkt nun ans Carbon-Footprint…

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Wozu würdet ihr einen 3D Drucker benutzen? Habt ihr zufällig schon welche grossartige Ideen gehabt, um etwas besonderes schaffen zu können? In der näheren Zukunft wird sich eine tolle Gemeinschaft ums 3D Drucken entwickeln, wo man 3D Modelle zum 3D Drucken herunterladen kann, und auch die günstigste 3D Druckerei in der Nähe einfach finden kann. Habt ihr Lust mitzumachen?