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Produktentwicklung und digitaler Modellbau
Diese Projektseite dokumentiert einige der studentischen Arbeiten, die als Semesterprojekte, als Abschlussarbeiten oder als freies Werk entstanden sind. Die Dokumentation konzentriert sich auf den digitalen Modell- bzw. Prototypenbau, mit welchem die verschiedenen Entwurfsphasen dreidimensional dargestellt und überprüft werden können. Die Betreuung erfolgte durch Dipl. Des. Jörn Stelzner im Rahmen der Lehrätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter für Produktdesign mit digitalen Medien am FB Design.
Die Dokumentation konzentriert sich auf den digitalen Modell- bzw. Prototypenbau, mit welchem die verschiedenen Entwurfsphasen dreidimensional dargestellt und überprüft werden können. Die Betreuung erfolgte durch Dipl. Des. Jörn Stelzner im Rahmen der Lehrätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter für Produktdesign mit digitalen Medien am FB Design.
©Jörn Stelzner
Die Kochhilfen für Blinde, sind in diesem Fall Schalen, die aufgrund ihres großens Volumens und der relativ dünnen Wandung im Prototypenbau einige Tricks abverlangen. Von Bedeutung sind kleine Stege, die zwischen Objekt und Rahmen, für die zweiseitige Bearbeitung, exakt gesetzt werden müssen, um möglichst schwingungsarm die Geometrie halten zu können. Das kann unter Umständen leider nicht ruhig genug sein. Knete ermöglicht letzt endlich ein bewegungsfreies Fräsen des Modellschaums. Die Brailleschrift stellt eine weitere Herausvorderung da. Mit mehreren Tests, kann man die richtige Erhabenheit, auch unter Berücksichtigung der anstehenden Lackiervorgänge, definieren. Die minimale Werkzeuggröße und der geringe Raum zum Verfahren innerhalb der Schale stehen hier und wie so oft im Kontast zu einem großen Werkzeughalter. Eine weitere Schwierigkeit bildet der Aspekt, dass zwei Schalenteile aufgrund der Bearbeitsbarkeit gefräst werden müssen, um eine komplette Schale zu erhalten. An den Kanten an denen die Teile zusammengesetzt werden, muss eine maximale Genauigkeit vorliegen, um beide Teile ohne Versatz zufügen.
©Jörn Stelzner
Zu sehen sind verschiedene Fertigungsschritte im digitalen Modellbau via CNC Zerspanungs-Technologie und einmal das grundierte sowie das Oberflächen lackierte Objekt.
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Die Diplomarbeit beschäftigte sich mit Verkehrssicherheitssystemen und brachte als Entwurf einen Motorradhelm mit integriertem Nacken-Air-Bag hervor.
©Jörn Stelzner
Zu sehen sind verschiedene Schritte des Modellbaus, vorwiegend mit CNC-Fräs-Teilen, die mit 3D-Druck Elementen ergänzt ein gesamtes Modell ergeben. Hierbei empfiehlt es sich die voluminösen Teile, CNC zu fräsen und die Details, 3D zu drucken. Das Modell ist im Maßstab 1:1 erbaut.
©Jörn Stelzner
Die Bilder zeigen einige Schritte, wie aus einem Block POM (Polyoxymethylen) eine Sitzfläche für einen Drehhocker gefräst wird. Das material ist gut zu bearbeiten und weist sich durch seine Bruchfestigkeit und Zähigkeit aus. Stufenweise wird das Material grob aus dem Block abgetragen. Dann wird die Oberfläche fein und glatt gefräst. Anschließend werden die Details angearbeitet. Das sind die typischen Bearbeitungsschritte, die sich prinzipiell stets wiederholen, aber sehr individuell zu interpretieren sind.
©Jörn Stelzner
Bei dieser Arbeit ist ein eleganter Bootsrumpf für ein Yachtmodell entstanden. Der Entwurf ist am Stück aus einem Block Modellbauschaum gefräst. Die zweiseitige Bearbeitung mit Hilfe eines Wenderahmens macht dies möglich. Hier ist schön zu sehen, wie die gewünschte Geometrie, von grob nach fein, aus einem stumpfen Klotz heraus gearbeitet wird.
©Jörn Stelzner
»Aerostat, High Tech Balloning« ist der Titel der Diplomarbeit, in der das forschende Ballonfahren und das Ballon als Arbeitsgerät thematisiert ist.
©Jörn Stelzner
Anhand dieser Arbeit kann ein gutes Bespiel der möglichlichen Abfolge des digitalen Entwerfens und Entwickelns gegeben werden. Bild 1 zeigt ein digitales Sketching, das für das CAD (Computer Aided Design)(Bild 2) als Vorlage dient. Ein Ausschnitt des CAM (Computer-aided manufacturing)in Bild 3 demonstriet den darauf folgenden Schritt; das Vorbereiten der Daten und das Programmieren der Fräsbearbeitung, wie sie in Bild 4 dargestellt ist. Die Frästeile werden mit generativ hergestellten Teilen ergänzt und zu Komponeten wie in Bild 5 verbunden. In Bild 6 sind Teile zu sehen, die ein Oberflächen-Finish erhalten haben. Das gesamte Modell wirkt zusammengesetzt wie im oberen großen Bild. (siehe auch das JPG, Workflow digitaler Modellbau, im Materialordner)
Ein Projekt von
JS
Fachgruppe
ProduktdesignArt des Projekts
Keine Angabe
Entstehungszeitraum
WiSe 10 / 11 – WiSe 11 / 12