Additive Keramische Fertigung
C3DC – die "Ceramic 3Dsign Challenge“
Der 3D-Druck technischer Keramiken hat seine industrielle Reife erlangt. Stetig werden neue, innovative Produkte und Anwendungen entwickelt und zur Marktreife gebracht. Die Anwendungsgebiete reichen von Medizin- und Elektrotechnik bis hin zum Maschinen- und Anlagenbau. Der 3D-Druck bietet hierfür eine hohe Designfreiheit, wodurch Bauteile aus konstruktiver Sicht neu gedacht werden können.
Beispielsweise besteht die Möglichkeit mehrere Komponenten einer Baugruppe zu einem Teil zu integrieren und dadurch die Komplexität zu reduzieren.
Der Werkstoff Keramik wird meist dann eingesetzt, wenn andere Materialien wie Metalle oder Kunststoffe versagen, z. B. bei hohen Temperaturen oder mechanisch und chemisch anspruchsvollen Einsatzbedingungen. In diesen Bereichenspielen keramische Komponenten eine entscheidende Rolle, meist jedoch im Verborgenen im Inneren der Geräte bzw. Anlagen. Der ausgeschriebene Designpreis soll die Grenzen des Möglichen im keramischen 3D-Druck demonstrieren und damit diesen High-Tech-Werkstoff ins Rampenlicht rücken.
Teilnehmer/-innen:
In diesem Wettbewerb treffen industrielle Anwendung und Kunst aufeinander. Wir möchten mit der Ausschreibung daher Interessierte beider Disziplinen, insbesondere Studierende in entsprechenden Fachbereichen, ansprechen und für die Thematik des keramischen 3D-Drucks begeistern. Die Grenzen der verfügbaren Technologien sollen auf diese Weise erkundet und mit innovativen Designideen verknüpft werden. Designentwürfe aus Studien-, Bachelor- oder Masterarbeiten, freie Entwürfe oder Ergebnisse zurückliegender studentischer Arbeiten (abgeschlossen bis maximal 2 Jahre vor der Einreichungsdeadline) mit Bezug zur u. g. Thematik können ebenfalls eingereicht werden.
Einreichung von Designideen:
Der Fokus des Wettbewerbes liegt auf der künstlerischen Darstellung 3D-gedruckter Features, die die Grenzen des gewählten Verfahrens aufzeigen, wie z.B. Überhänge, Hinterschneidungen, komplexe Innengeometrien und dünne Wandstärken. Dabei sollte das Design ein „Motto“ aufweisen, das in einer Präsentation näher beleuchtet wird.
Eine zusätzliche Funktionalität des Designs (wie z. B. in Mikroreaktoren, Wärmetauschern, Ventilen, Beschlägen, etc.) und die Bereitstellung eines 3D-gedruckten Kunststoff-Modells des Designs werden als Boni gewertet.
Eine zusätzliche Funktionalität des Designs (wie z. B. in Mikroreaktoren, Wärmetauschern, Ventilen, Beschlägen, etc.) und die Bereitstellung eines 3D-gedruckten Kunststoff-Modells des Designs werden als Boni gewertet.
Die Einreichung der Designideen erfolgt als Paket aus CAD-Dateien (im STEP oder STL-Format), Werkstoffvorschlägen, Beschreibung der Designidee und Erläuterung der dargestellten Features. Die Deadline für die Einreichung von Designkonzepten ist der 31.05.2024.
Die eingesandten Designs werden auf Originalität und Darstellbarkeit geprüft. Sollten gewisse Features die Umsetzbarkeit des Designs verhindern, bekommen Sie ein Feedback und können das entsprechend abgeändertes Design erneut einreichen.
Die 3D-Drucker, die uns bzw. im übertragenen Sinne dem/der Designer/in, zur Verfügung stehen sind folgende:
Die eingesandten Designs werden auf Originalität und Darstellbarkeit geprüft. Sollten gewisse Features die Umsetzbarkeit des Designs verhindern, bekommen Sie ein Feedback und können das entsprechend abgeändertes Design erneut einreichen.
Die 3D-Drucker, die uns bzw. im übertragenen Sinne dem/der Designer/in, zur Verfügung stehen sind folgende:
- Lithoz CeraFab S65 (VPP, Bauraum: 102 x 64 x 320mm)
- Lithoz Cerafab 7500 (VPP, Bauraum: 76 x 43 x 15mm)
- Lithoz CeraFab Multi 2M30 (VPP, Bauraum: 76 x 43 x 170mm)
- 3DCeram C900 Flex (VPP, Bauraum: 300 x 300 x 100 mm)
- Admatec Admaflex 130 (VPP, Baraum: 74 x 41 x 80mm)
- AIM 3D ExAM 255 (FFF, Bauraum: 255 x 255 x 255 mm)
- Tumaker Pro 4 (FFF, Bauraum: 460 x 470 x 200 mm)
Dies Materialien, die uns zur Verfügung stehen, sind Aluminiumoxid und Zirkonoxid. Harte Grenzen der Machbarkeit beziehen sich auf die Bauraumgröße (siehe genannte Herstellerwebsites) und Wandstärke (idealerweise <6mm).
Aus der Sicht eines/r Designers/in ist es notwendig zu wissen, wie die grundlegende Art und Weise der Formgebung gestaltet ist und wo die Grenzen des Machbaren liegen. Diese sind in der VDI-Richtlinie „VDI 3405 Blatt 8.1 - Additive Fertigungsverfahren - Gestaltungsempfehlungen - Bauteile aus keramischen Werkstoffen“ zusammengefasst.
Aus der Sicht eines/r Designers/in ist es notwendig zu wissen, wie die grundlegende Art und Weise der Formgebung gestaltet ist und wo die Grenzen des Machbaren liegen. Diese sind in der VDI-Richtlinie „VDI 3405 Blatt 8.1 - Additive Fertigungsverfahren - Gestaltungsempfehlungen - Bauteile aus keramischen Werkstoffen“ zusammengefasst.
Die genannten 3D-Drucker gehören zur Kategorie der „Badbasierten Fotopolymerisation. Diese Normen/Richtlinien sind nicht frei zugänglich, aber in der Regel verfügt jede Universität/Fachhochschule (ggf. durch die zugehörige Bibliothek) über einen Zugang zu diesen Normen, die Studenten üblicherweise kostenlos nutzen können.
Der Blogger und Crafter „kitchentablescraps“ hat in folgendem Artikel zusammengefasst, welche Überlegungen er beim Design einer keramischen Teetasse, gefertigt über 3D-Druck angestellt hat: https://www.instructables.com/Designing-a-Ceramic-Vessel-for-3D-Printing/
Der Blogger und Crafter „kitchentablescraps“ hat in folgendem Artikel zusammengefasst, welche Überlegungen er beim Design einer keramischen Teetasse, gefertigt über 3D-Druck angestellt hat: https://www.instructables.com/Designing-a-Ceramic-Vessel-for-3D-Printing/
Preise / Ehrung:
Der Arbeitskreis Additive Keramische Fertigung in der DKG (AKF) stellt einen Preispool von 5.000 EURO, der unter den drei besten Designvorschlägen im Verhältnis 50-30-20% aufgeteilt wird.
Der AKF ist ein Zusammenschluss namhafter Unternehmen und Institute im DACH-Bereich, die sich der Weiterentwicklung der additiven Fertigung in der keramischen Industrie verschrieben haben.Nach einer ersten Vorauswahl der Einreichungen werden die verbleibenden Teilnehmer/-innen des Wettbewerbs dazu eingeladen, ihre Entwürfe in Form einer Kurzpräsentation im Rahmen der nächsten Jahrestagung der Deutschen Keramischen Gesellschaft (DKG) im September 2024 vorzustellen.
Dies ermöglicht es den Teilnehmer/-innen sich einem breiten Publikum der keramischen Industrie zu präsentieren. Die Entwürfe werden dann abschließend von einer Jury bewertet und die besten drei Entwürfe mit Preisgeldern prämiert.
Im Nachgang der Prämierung wird das beste Design zudem durch Mitglieder des AKF in Keramik umgesetzt. Ein Exemplar geht an die/den Designer/-in, ein zweites wird unter Nennung des Künstlers seitens des AKF auf Veranstaltungen, wie beispielsweise Messen oder konferenzbegleitenden Ausstellungen, präsentiert.
Dr. Markus Zwick
Kontaktperson für Fragen zur AusschreibungE-Mail: Markus.Zwick@inmatec-gmbh.com
Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. (DKG)
Bergerstraße 145 a
D - 51145 Köln
Deutschland
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