{"id":21769,"date":"2019-11-18T00:01:43","date_gmt":"2019-11-17T23:01:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=21769"},"modified":"2025-03-03T12:21:15","modified_gmt":"2025-03-03T11:21:15","slug":"additive-fertigung-an-hochschulen-und-schulen-zum-thema-filamentrecycling-181120191","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/additive-fertigung-an-hochschulen-und-schulen-zum-thema-filamentrecycling-181120191\/","title":{"rendered":"Additive Fertigung an Hochschulen und Schulen zum Thema Filamentrecycling"},"content":{"rendered":"

An Schulen und Hochschulen wird es immer normaler, dass 3D-Drucker in der Lehre<\/a> oder im Unterricht eingesetzt werden. So ist an der Hochschule Trier, Standort Umwelt-Campus Birkenfeld die additive Fertigung fester Bestandteil des Maschinenbaustudiums. Neben der Vorlesung \u201eAdditive Fertigung\u201c, in der die Grundlagen des 3D-Drucks und des 3D-Scans erkl\u00e4rt und im Labor selbst durchgef\u00fchrt werden, gibt es z.B. auch eine Vorlesung zum Reverse Engineering eigener 3D-Scans. Weiterhin besteht die M\u00f6glichkeit f\u00fcr Studierende in einem Innovationslabor eigene Ideen umzusetzen. Ergebnis einer solchen Arbeit ist z.B. der Eigenbau eines 3D-Drucker durch Studenten mit einem Bauraum von 400 x 400 x 330 mm (vgl. Abb. 1).<\/p>\n

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Abb. 1: Das Projektteam am 3D-Drucker: Von links Adrian Huwer, Prof. Wahl, Jan Sprenger und Carsten Sartorius – Quelle: Jannik Scheer<\/p><\/div>\n

Gemeinsame Forschung von Schule und Hochschule beim Thema Filamentrecycling<\/h3>\n

Die Themen 3D-Scan und 3D-Druck sind aber auch f\u00fcr Sch\u00fclerInnen des Johannes Kepler Gymnasiums in Lebach interessant. Die Sch\u00fclerInnen besch\u00e4ftigen sich in der Oberstufe \u00fcber zwei Jahre intensiv mit dem Thema Additive Fertigung<\/a>. Die Ausbildung erfolgt in enger Kooperation mit der Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld und der Unterst\u00fctzung der Robert-Bosch Stiftung. Neben dem normalen Schulbetrieb besuchen die 19 Sch\u00fclerInnen als Fr\u00fchstudierende das Fach \u201eAdditive Fertigung\u201c am Hochschulstandort in Birkenfeld.<\/p>\n

In einem ersten Schritt wurden in Kleingruppen eigene 3D-Drucker aus Baus\u00e4tzen zusammengebaut (vgl. Abb. 2). Der Zusammenbau erfolgte als Teil des Unterrichtes am Gymnasium und wurde von Prof. Wahl sowie Hilfswissenschaftlern begleitet. In einem n\u00e4chsten Schritt lernten die Sch\u00fcler bei der Inbetriebnahme der Drucker m\u00f6gliche Fehlerquellen – wie z.B. schlecht gespannte Zahnriemen zur Bewegung des Druckkopfes, verstopfte D\u00fcsen – und Abhilfema\u00dfnahmen kennen.<\/p>

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Abb. 2: Zusammenbau der 3D-Drucker – Quelle: Stefan Zimmermann<\/p><\/div>\n

Weiterhin bearbeiten die Sch\u00fcler im Rahmen des von der Robert Bosch Stiftung gef\u00f6rderten Projektes gemeinsam mit Studierenden die Forschungsfrage \u201eK\u00f6nnen nachhaltige Produkte mit Hilfe additiver Fertigung erzeugt werden?\u201c <\/strong><\/p>\n

Hier wird in enger Zusammenarbeit zwischen Sch\u00fclernInnen und Studenten die eigene Filamenterzeugung aus verschiedenen Kunststoffen (z.B. Abf\u00e4lle aus dem 3D-Druck oder Verpackungsmaterialien) untersucht. Diese werden sortenrein mit einem Schredder in mehreren Schritten zerkleinert (vgl. Abb. 3). Abschlie\u00dfend wurden die Flakes in verschiedene Fraktionen gesiebt und Versuche mit verschiedenen Partikelgr\u00f6\u00dfen durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

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Abb. 3: Zerkleinern der Kunststoffpartikel – Quelle: Stefan Zimmermann<\/p><\/div>\n

Die Mischungen definierter Partikelgr\u00f6\u00dfen werden getrocknet<\/a> und mit Hilfe eines Extruders aufgeschmolzen und zu neuem Filament f\u00fcr den 3D Druck extrudiert. Beim Extrudieren gab es wiederum eine Vielzahl einzelner Parameter wie Extrusionstemperatur oder \u2013 geschwindigkeit zu untersuchen.<\/p>\n

Abschlie\u00dfend wurde die Qualit\u00e4t der erzeugten Filamente \u00fcber Durchmessermessung und Verarbeitbarkeit untersucht. Als Ergebnis kann nun eigenes Recyclingfilament hoher Qualit\u00e4t mit Durchmesserschwankung <0,05mm erzeugt werden.<\/p>\n

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Abb. 4: Filamenterzeugung – Quelle: Stefan Zimmermann<\/p><\/div>\n

Das Recyclingfilament (vgl. Abb. 5) kann problemlos f\u00fcr den 3D-Druck der selbst aufgebauten Drucker verwendet werden.<\/p>\n

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Abb. 5: fertiges Recyclingfilament – Quelle: Aileen Wolf, Jennifer Zehfu\u00df<\/p><\/div>\n

Damit die Erfahrungen der eigenen Filamenterzeugung und der Umgang mit 3D-Druckern weiteren Schulen zug\u00e4nglich ist, baut der Umwelt-Campus Birkenfeld aktuell ein MINT-Mobil auf, mit dessen Hilfe neben Exponaten aus dem 3D-Druck auch die einzelnen Schritte zur Filamenterzeugung (Waschen, Trocknen<\/a>, Zerkleinern und Extrudieren) eigenst\u00e4ndig durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Die einzelnen Stationen werden im Rahmen des Maschinenbaustudiums als Mitmachexperimente aufgebaut.<\/p>\n

Interessierte Schulen oder Sponsoren f\u00fcr einzelne Stationen k\u00f6nnen sich gerne melden unter: m.wahl(at)umwelt-campus.de<\/p>\n

Bildquelle Titelbild:\u00a0Aileen Wolf, Jennifer Zehfu\u00df<\/em><\/p>\n

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An Schulen und Hochschulen wird es immer normaler, dass 3D-Drucker in der Lehre oder im Unterricht eingesetzt werden. So ist an der Hochschule Trier, Standort Umwelt-Campus Birkenfeld die additive Fertigung fester Bestandteil des Maschinenbaustudiums. Neben der Vorlesung \u201eAdditive Fertigung\u201c, in…<\/p>\n","protected":false},"author":6066,"featured_media":21783,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,49],"tags":[],"class_list":["post-21769","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-aktuelles"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21769","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6066"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21769"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21769\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":61733,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21769\/revisions\/61733"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21783"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21769"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21769"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21769"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}