Rapid Prototyping Labor (EN): Unterschied zwischen den Versionen

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Cristian.nicosia@stud.hshl.de (Diskussion | Beiträge)
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== Laboratory Supervisors ==  
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'''Lead Professor:''' [[Benutzer:David Grieshammer|Prof. David Grieshammer]]
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== Öffnungszeiten ==  
== Opening Hours==  
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  '''Monday:''' 10:00 AM to 4:00 PM
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== Ausstattung, Materialien und Werkzeug ==
== Equipment, Materials, and Tools ==
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Das Rapid Prototyping Labor stellt eine bestimmte Menge an Ausstattung, Materialien und Werkzeugen für Forschungszwecke zur Verfügung. Falls Studierende Projekte durchführen möchten, die einen höheren Ressourcenbedarf benötigen, müssen die erforderlichen zusätzlichen Materialien von den Studierenden oder Lehrkräften selbst bereitgestellt werden.
The Rapid Prototyping Lab provides a certain amount of equipment, materials, and tools for research purposes. If students wish to carry out projects that require additional resources, the necessary extra materials must be supplied by the students or instructors themselves.
 
== FDM-3D-Print (Fused Deposition Modeling) ==
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Fused Deposition Modeling (FDM) is one of the most common technologies in the field of 3D printing. This method enables the layer-by-layer fabrication of three-dimensional objects by extruding thermoplastic material. An FDM printer is particularly well-suited for digital models created using computer-aided design (CAD) software. A model is sliced into individual layers, which are then sent to the 3D printer as instructions.
During the printing process, the printer heats the selected thermoplastic filament until it melts and is extruded through a nozzle. The nozzle moves precisely over the print bed, depositing each layer of the melted material according to the instructions from the digital model. Once a layer is completed, the material solidifies and bonds with the previous layer.


== FDM-3D-Druck (Fused Deposition Modeling) ==
FDM printers offer an efficient and cost-effective method for prototyping.
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Fused Deposition Modeling (FDM) ist eine der gängigsten Technologien im Bereich des 3D-Drucks. Dieses Verfahren ermöglicht die schichtweise Herstellung von dreidimensionalen Objekten durch das Extrudieren von thermoplastischem Material. Besonders geeignet ist ein FDM-Drucker für digitale Modelle, welche mittels Computer-aided Design (CAD)-Software erstellt wurde. Ein Modell wird in einzelne Schichten zerlegt, welche als Anweisungen an den 3D-Drucker gesendet werden. Während des Druckens erhitzt der Drucker das ausgewählte thermoplastische Filament, bis es schmilzt und durch eine Düse extrudiert wird. Die Düse bewegt sich präzise über die Druckplattform und legt dabei jede Schicht des geschmolzenen Materials gemäß den Anweisungen aus dem digitalen Modell ab. Sobald eine Schicht abgeschlossen ist, erstarrt das Material und verbindet sich mit der vorherigen Schicht. FDM-Drucker bieten eine effiziente und kostengünstige Methode zur Prototypenerstellung.
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[[Datei:PrusaMK4Vase.jpg|left|thumb|400px|PrusaMK4]]
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  Bauvolumen: 250 x 210 x 220 mm (9.84 x 8.3 x 8.6 in)
  Build Volume: 250 x 210 x 220 mm (9.84 x 8.3 x 8.6 in)
  Filamentdurchmesser: 1,75 mm
  Filament Diameter: 1,75 mm
  Maximale Düsentemperatur: 290 °C (554 °F)
  Maximum Nozzle Temperature: 290 °C (554 °F)
  Maximale Heizbett-Temperatur: 120 °C (248 °F)
  Maximum Heatbed Temperature: 120 °C (248 °F)
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[[Datei:Anycubic Kobra 2 Pro.jpg|left|thumb|400px|Anycubic Kobra 2 Pro]]
[[Datei:Anycubic Kobra 2 Pro.jpg|left|thumb|400px|Anycubic Kobra 2 Pro]]
  Bauvolumen: 250 x 220 x 220 mm (9.8 x 8.7 x 8.7 in)
  Build Volume: 250 x 220 x 220 mm (9.8 x 8.7 x 8.7 in)
  Filamentdurchmesser: 1,75 mm
  Filament Diameter: 1,75 mm
  Maximale Düsentemperatur: 260 °C (500 °F)
  Maximum Nozzle Temperature: 260 °C (500 °F)
  Maximale Heizbett-Temperatur: 110 °C (230 °F)
  Maximum Heatedbed Temperature: 110 °C (230 °F)
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[[Datei:Anycubic Kobra 2 MAX.jpg|left|thumb|400px|Anycubic Kobra 2 MAX]]
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  Bauvolumen: 500 x 420 x 420 mm (19.6 x 16.5 x 16.5 in)
  Build Volume: 500 x 420 x 420 mm (19.6 x 16.5 x 16.5 in)
  Filamentdurchmesser: 1,75 mm bei einer 0.4 Nozzle
  Filament Diameter: 1,75 mm bei einer 0.4 Nozzle
  Maximale Düsentemperatur: 260 °C (500 °F)
  Maximum Nozzle Temperature: 260 °C (500 °F)
  Maximale Heizbett-Temperatur: 90 °C (194 °F)
  Maximum Heatedbed Temperature: 90 °C (194 °F)
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== MSLA-3D-Druck (Masked Stereolithography) ==
== MSLA-3D-Print(Masked Stereolithography) ==
MSLA (Masked Stereolithography) ist ein additives Fertigungsverfahren, das zur Familie der resinbasierten 3D-Drucktechnologien gehört. Im Gegensatz zu herkömmlicher Stereolithografie (SLA), bei der ein Laser das Harz punktweise aushärtet, nutzt MSLA eine UV-Lichtquelle in Kombination mit einem LCD-Display als Maske. Dieses Display blockiert oder lässt UV-Licht pixelgenau durch, wodurch ganze Schichten eines lichtempfindlichen Harzes gleichzeitig ausgehärtet werden.
MSLA (Masked Stereolithography) is an additive manufacturing process that belongs to the family of resin-based 3D printing technologies. Unlike traditional stereolithography (SLA), which cures resin point by point using a laser, MSLA uses a UV light source in combination with an LCD screen as a mask. This display selectively blocks or allows UV light to pass through at the pixel level, curing entire layers of photosensitive resin simultaneously.


Das Verfahren ermöglicht eine hohe Druckauflösung und feine Details, ist jedoch auf lichtdurchlässige Materialien (Photopolymere) beschränkt. MSLA-Drucker sind besonders im Modellbau, in der Schmuckherstellung, bei Miniaturen und im Dentalbereich verbreitet.
The process enables high print resolution and fine details but is limited to light-sensitive materials (photopolymers). MSLA printers are especially popular in model making, jewelry design, miniatures, and the dental field.
 
 
(In Bearbeitung...)


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  '''Unterstützte Materialien:''' UV-empfindliches Flüssigharz (405nm), lang belichtete Materialien werden unterstützt
  '''Unterstützte Materialien:''' UV-empfindliches Flüssigharz (405nm), lang belichtete Materialien werden unterstützt
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Der Prusa SL1S ist ein 3D-Drucker, der auf der MSLA-Technologie basiert. Er verwendet ein hochauflösendes monochromes LCD-Panel in Kombination mit einem leistungsstarken UV-LED-Array, um dünne Harzschichten präzise auszuhärten. Die MSLA-Technologie des SL1S ermöglicht eine wesentlich höhere Detailgenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen FDM-Druckern. Dies macht ihn ideal für Anwendungen, die präzise Ergebnisse und glatte Oberflächen erfordern.


The Prusa SL1S is a 3D printer based on MSLA technology. It uses a high-resolution monochrome LCD panel combined with a powerful UV LED array to precisely cure thin layers of resin. The MSLA technology of the SL1S enables significantly higher detail accuracy compared to conventional FDM printers. This makes it ideal for applications requiring precise results and smooth surfaces.
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[[Datei:Prusa CW1s.jpg|left|thumb|400px|Prusa CW1S Curing and Washing Machine]]
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Die CW1S unterstützt mehrere Arbeitsschritte im 3D-Druckprozess. Vor dem Druck wird das Harz durch das Gerät vorgewärmt. Anschließend übernimmt es das Waschen, Trocknen und Aushärten der fertigen Modelle. Damit vereint die CW1S alle wichtigen Nachbearbeitungsfunktionen in einem kompakten System.
The CW1S supports multiple steps in the 3D printing process. Before printing, the device preheats the resin. Afterwards, it takes care of washing, drying, and curing the finished models. This way, the CW1S combines all essential post-processing functions in one compact system.
 
 
 
 
 
 
 
 
 




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===== Vorwärmen des Harzes =====
===== Preheating the resin =====
Harze verändern ihren Zustand während der Lagerung. Daher sollten sie vor dem Gebrauch gut geschüttelt werden. Die CW1S kann das Harz zusätzlich vorwärmen. So erreicht es die ideale Temperatur für den Druck und sorgt für bessere Ergebnisse mit dem SL1S.
Resins change their consistency during storage. Therefore, they should be shaken well before use. The CW1S can additionally preheat the resin, bringing it to the ideal temperature for printing and ensuring better results with the SL1S.
 
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===== Waschen =====
===== Washing =====
Nach dem Druck muss das ungehärtete Harz von der Modelloberfläche entfernt werden. Die CW1S nutzt dafür einen Edelstahltank mit Isopropylalkohol und einen Magnetpropeller. Die Bewegung des Propellers sorgt dafür, dass die Flüssigkeit jeden Teil des Modells erreicht. Dieses Verfahren ist schonender als die Ultraschallreinigung und eignet sich auch für sehr kleine Objekte.
After printing, the uncured resin must be removed from the model's surface. The CW1S uses a stainless steel tank filled with isopropyl alcohol and a magnetic propeller for this purpose. The movement of the propeller ensures that the liquid reaches every part of the model. This method is gentler than ultrasonic cleaning and is also suitable for very small objects.
 
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===== Trocknen =====
===== Drying=====
Um Harzflecken an einem Modell zu vermeiden, sollte es vorher getrocknet werden.
To avoid resin stains on a model, it should be dried beforehand.
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===== Aushärten =====
===== Curing =====
Das Aushärten mit UV-Licht ist ein wichtiger Schritt im Harzdruckprozess. Gedruckte Objekte sind zunächst weich. Die UV-Behandlung verbessert ihre Festigkeit und Oberflächeneigenschaften.
Curing with UV light is an important step in the resin printing process. Printed objects are initially soft. The UV treatment improves their strength and surface properties.
 
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== Laser Cutting ==
== Laser Cutting ==
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Der FabCore ist ein CO₂-Lasercutter, der für den Einsatz in Bildungseinrichtungen, Werkstätten und kleinen Unternehmen konzipiert ist. Er wird als Desktop-Gerät angeboten und ist für Schneid- und Gravurarbeiten an nicht-metallischen Materialien wie Holz, Acryl, Leder oder Papier geeignet. Die Maschine verfügt über eine vollständig geschlossene Bauweise mit Sicherheitsmerkmalen wie Türverriegelung, Not-Aus-Schalter und Schlüsselschalter. Die Steuerung erfolgt über die Software LightBurn, mit der verschiedene Vektor- und Bilddateiformate verarbeitet werden können. Die Fokussierung des Lasers erfolgt manuell. Eine Luftunterstützung (Air Assist) ist integriert, um saubere Schnitte zu ermöglichen. Der Aufbau der Maschine basiert auf einem Rahmen aus eloxiertem Aluminium mit Linearschienen für die XY-Achsen.
The FabCore is a CO₂ laser cutter designed for use in educational institutions, workshops, and small businesses. It is offered as a desktop device and is suitable for cutting and engraving non-metallic materials such as wood, acrylic, leather, or paper. The machine features a fully enclosed design with safety features including a door lock, emergency stop button, and key switch.
 
Control is managed via LightBurn software, which supports various vector and image file formats. The laser focusing is manual. An integrated air assist helps achieve clean cuts. The machine’s structure is based on an anodized aluminum frame with linear rails for the XY axes.
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[[Datei:FabCore 40W Laser Cutter.jpg|left|thumb|600px|FabCore Laser Cutter]]
[[Datei:FabCore 40W Laser Cutter.jpg|left|thumb|600px|FabCore Laser Cutter]]


  '''Laserleistung:''': 40 W CO₂-Laserröhre
  '''Laser Power:''': 40 W CO₂ Laser Tube
  '''Arbeitsbereich:''' 600 × 300 mm
  '''Working Area:''' 600 × 300 mm
  '''Maximale Materialstärke:''' Bis zu 12 mm Pappelsperrholz oder 10 mm Acryl (materialabhängig)
  '''Maximum Material Thickness:''' Up to 12 mm poplar plywood or 10 mm acrylic (depending on the material)
  '''Unterstützte Formate:''' SVG, DXF, AI, PDF, BMP, PNG, JPG, HPGL, PLT
  '''Supported Formats:''' SVG, DXF, AI, PDF, BMP, PNG, JPG, HPGL, PLT
  '''Fokus:''' Manuelle Fokusverstellung über mitgeliefertes Werkzeug
  '''Focus:''' Manual focus adjustment using the supplied tool
  '''Konnektivität:''' USB-Verbindung zum Rechner oder Dateitransfer via USB-Stick
  '''Connectivity:''' USB connection to the computer or file transfer via USB stick
  '''Software:''' Kompatibel mit LightBurn
  '''Software:''' Compatible with LightBurn
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Aktuelle Version vom 27. Mai 2025, 10:29 Uhr


Rapid Prototyping Labor
Rapid Prototyping Labor


Laboratory Supervisors


Lead Professor: Prof. David Grieshammer

Research Associate: Olaf Erler

Tutors/Student Assistants: Herr Cristian Nicosia, Herr Max Wolf, Herr Bilial Kocabiyik

Contact: cvd-rp-lab@hshl.de

Room: L3.3-E01-140, Campus Lippstadt



Opening Hours


Monday: 10:00 AM to 4:00 PM
Tuesday: 10:00 AM to 2:00 PM
Wednesday: 10:00 AM to 4:00 PM
Thursday:10:00 AM to 12:00 PM
Friday: geschlossen


If no one is present, we can be reached by e-mail or telephone. Appointments are possible.

Print Requests


You can submit a print job at any time at the Rapid Prototyping Lab. Feel free to visit us directly in the lab. Alternatively, you can also submit a print request via email. Please send your model to the following email address: cvd-rp-lab@hshl.de


Important Notes for a Smooth Process:


  • Submit your model as an STL file.
  • Make sure to consider the maximum build volume of our 3D printers.
  • Specify your preferred printing method (FDM printing or SLS printing).
  • Allow sufficient time for printing, especially if it is needed for a submission deadline.
  • Please note that the Rapid Prototyping Team does not correct any errors in your model. However, we are happy to answer any questions you may have about it.
  • For more in-depth consultation, you can schedule an appointment with us in advance.


Equipment, Materials, and Tools


The Rapid Prototyping Lab provides a certain amount of equipment, materials, and tools for research purposes. If students wish to carry out projects that require additional resources, the necessary extra materials must be supplied by the students or instructors themselves.

FDM-3D-Print (Fused Deposition Modeling)


Fused Deposition Modeling (FDM) is one of the most common technologies in the field of 3D printing. This method enables the layer-by-layer fabrication of three-dimensional objects by extruding thermoplastic material. An FDM printer is particularly well-suited for digital models created using computer-aided design (CAD) software. A model is sliced into individual layers, which are then sent to the 3D printer as instructions. During the printing process, the printer heats the selected thermoplastic filament until it melts and is extruded through a nozzle. The nozzle moves precisely over the print bed, depositing each layer of the melted material according to the instructions from the digital model. Once a layer is completed, the material solidifies and bonds with the previous layer.

FDM printers offer an efficient and cost-effective method for prototyping.

PrusaMK4
Build Volume: 250 x 210 x 220 mm (9.84 x 8.3 x 8.6 in)
Filament Diameter: 1,75 mm
Maximum Nozzle Temperature: 290 °C (554 °F)
Maximum Heatbed Temperature: 120 °C (248 °F)



Anycubic Kobra 2 Pro
Build Volume: 250 x 220 x 220 mm (9.8 x 8.7 x 8.7 in)
Filament Diameter: 1,75 mm
Maximum Nozzle Temperature: 260 °C (500 °F)
Maximum Heatedbed Temperature: 110 °C (230 °F)



Anycubic Kobra 2 MAX
Build Volume: 500 x 420 x 420 mm (19.6 x 16.5 x 16.5 in)
Filament Diameter: 1,75 mm bei einer 0.4 Nozzle
Maximum Nozzle Temperature: 260 °C (500 °F)
Maximum Heatedbed Temperature: 90 °C (194 °F)


MSLA-3D-Print(Masked Stereolithography)

MSLA (Masked Stereolithography) is an additive manufacturing process that belongs to the family of resin-based 3D printing technologies. Unlike traditional stereolithography (SLA), which cures resin point by point using a laser, MSLA uses a UV light source in combination with an LCD screen as a mask. This display selectively blocks or allows UV light to pass through at the pixel level, curing entire layers of photosensitive resin simultaneously.

The process enables high print resolution and fine details but is limited to light-sensitive materials (photopolymers). MSLA printers are especially popular in model making, jewelry design, miniatures, and the dental field.


Prusa SL1S
Druckvolumen: 127×80×150 mm
LCD-Auflösung: 5,96, 2560×1620p
Schichtbelichtungszeit: 1,3 - 2,4 Sekunden je nach Material und Schichthöhe
Kippzeit 3 Sekunden
Unterstützte Schichthöhen: 0,025-0,1 mm
Minimale Schichthöhe: 0,01 mm
Unterstützte Materialien: UV-empfindliches Flüssigharz (405nm), lang belichtete Materialien werden unterstützt


The Prusa SL1S is a 3D printer based on MSLA technology. It uses a high-resolution monochrome LCD panel combined with a powerful UV LED array to precisely cure thin layers of resin. The MSLA technology of the SL1S enables significantly higher detail accuracy compared to conventional FDM printers. This makes it ideal for applications requiring precise results and smooth surfaces.


Prusa CW1S Curing and Washing Machine

The CW1S supports multiple steps in the 3D printing process. Before printing, the device preheats the resin. Afterwards, it takes care of washing, drying, and curing the finished models. This way, the CW1S combines all essential post-processing functions in one compact system.







Preheating the resin

Resins change their consistency during storage. Therefore, they should be shaken well before use. The CW1S can additionally preheat the resin, bringing it to the ideal temperature for printing and ensuring better results with the SL1S.



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Washing

After printing, the uncured resin must be removed from the model's surface. The CW1S uses a stainless steel tank filled with isopropyl alcohol and a magnetic propeller for this purpose. The movement of the propeller ensures that the liquid reaches every part of the model. This method is gentler than ultrasonic cleaning and is also suitable for very small objects.



[Bild: Placeholder]

Drying

To avoid resin stains on a model, it should be dried beforehand.

[Bild: Placeholder]

Curing

Curing with UV light is an important step in the resin printing process. Printed objects are initially soft. The UV treatment improves their strength and surface properties.



[Bild: Placeholder]


Laser Cutting


The FabCore is a CO₂ laser cutter designed for use in educational institutions, workshops, and small businesses. It is offered as a desktop device and is suitable for cutting and engraving non-metallic materials such as wood, acrylic, leather, or paper. The machine features a fully enclosed design with safety features including a door lock, emergency stop button, and key switch.

Control is managed via LightBurn software, which supports various vector and image file formats. The laser focusing is manual. An integrated air assist helps achieve clean cuts. The machine’s structure is based on an anodized aluminum frame with linear rails for the XY axes.

FabCore Laser Cutter
Laser Power:: 40 W CO₂ Laser Tube
Working Area: 600 × 300 mm
Maximum Material Thickness: Up to 12 mm poplar plywood or 10 mm acrylic (depending on the material)
Supported Formats: SVG, DXF, AI, PDF, BMP, PNG, JPG, HPGL, PLT
Focus: Manual focus adjustment using the supplied tool
Connectivity: USB connection to the computer or file transfer via USB stick
Software: Compatible with LightBurn