Methodische Entwicklung einer Maschine zur generativen Fertigung keramischer Bauteile

Abstract

Diese Diplomarbeit soll den Prozess der methodischen Produktentwicklung anhand der Weiterentwicklung einer Maschine zur generativen Fertigung keramischer Bauteile zeigen. Ausgangspunkt soll dabei das aktuelle Druckermodell der Firma Lithoz GmbH bilden, das überarbeitet werden soll und zur Serienreife herangeführt werden soll. Ziel ist es am Ende der Entwurfsphase das Produkt soweit ausgestaltet zu haben, dass es zur Ausarbeitung der finalen Fertigungsunterlagen an ein Fertigungsunternehmen übergeben werden kann. Einen zentralen Punkt stellt dabei das Industriedesign dar, durch welches bereits vor Beginn dieser Arbeit ein Gestaltmodell erstellt wurde, welches schlussendlich umgesetzt werden soll. Dadurch bekommt dieses Projekt den Charakter des "Designs von außen nach innen". Gegliedert ist die Arbeit so, dass zunächst ein kurzer Überblick über generative Fertigungsverfahren gegeben wird, um die Funktionsweise der Maschine richtig einordnen zu können. Es wird ebenfalls in groben Zügen erläutert wie die Methodik, die dem Produktentwicklungsprozess zu Grunde liegt aussieht. Fortgefahren wird mit der Erörterung der Gestaltungsrichtlinien, die für dieses Projekt als essenziell befunden wurden und in weiterer Folge in allen Phasen dieses Prozesses Beachtung finden werden. Aufbauend auf diesen Grundlagen werden anschließend die Phasen "Planen", "Konzipieren" und "Entwerfen" durchlaufen, deren prinzipielle Eigenschaften am Beginn des jeweiligen Kapitels beleuchtet werden. Schlussendlich werden, wie bereits gesagt, Entwürfe angefertigt, die zur endgültigen Ausarbeitung an ein Fertigungsunternehmen übergeben werden. Eine kurze Zusammenfassung und ein Ausblick darauf, wie mit dem erarbeiteten Ergebnis weiter verfahren wird bilden den Abschluss dieser Diplomarbeit.

This thesis shows the redesign of a 3D-printer for the production of ceramic parts using a systematic approach for the development of technical products. The goal is to further develop the standard model of Lithoz GmbH to make it fit for serial production and to generate concepts which enable a professional metal processing company to work out the final documents for the start of the production. One of the central issues of this thesis is the industrial design of the printer's exterior that has been created prior to this work. Thus all the interior parts have to be constructed in accordance with the outlook and proportions of the machine's casing. In the first chapters there is a short summary of 3D-printing methods followed by the basics of systematic machine design. In addition a variety of design rules and guidelines that have been chosen to support the development process is discussed. Eventually this work is concluded by a series of constructions and a preview of how they will be used to create the final product.