Bau eines RepRap Druckers

Der RepRap-Drucker gilt weithin als erste Fertigungsmaschine, die sich selbst reproduzieren kann, da sie in der Lage ist, viele ihrer eigenen Kunststoffteile selbst auszudrucken. Mittlerweile wurde dieser Drucker so weiterentwickelt, dass Modelle erhältlich sind, die mit allen möglichen Materialien drucken können. Die erforderlichen Teile sind in einem RepRap-Bausatz enthalten, sodass jeder, der möchte, seine eigene Version des freien Desktop-Druckers zusammenbauen kann. Es ist möglich, einen RepRap-Drucker zu bauen, der dann neue Teile ausdruckt, aus denen ein Freund seinen eigenen RepRap-3D-Drucker zusammenbauen kann usw.

Mehr Informationen über 3D Drucker und 3D Druckverfahren können Sie hier nachlesen.

 

Die Geschichte des RepRap-Projekts

 

RepRap ist die Abkürzung für „Replicating Rapid Prototyper“ (zu Deutsch in etwa: „selbstreplizierendes Gerät zur Prototypenherstellung“) und Ziel des Projekts, das 2005 an der University of Bath in Großbritannien begann, ist es, freie Entwürfe bereitzustellen, damit Gruppen und Einzelpersonen auf lokaler Ebene komplexe Produkte herstellen können, ohne dafür teure professionelle Maschinen oder Ausrüstung verwenden zu müssen.

Dr. Adrian Bowyer hat das RepRap-Projekt gegründet und in einem Zeitraum von vier Jahren, 2007–2010, wurden vier RepRap-Drucker herausgebracht: Darwin, Mendel, Prusa Mendel und Huxley. Das Geld für die Erstentwicklung kam vom Engineering and Physical Sciences Research Council und 2006 druckte der Prototyp, der mithilfe eines kommerziellen 3D-Druckers gefertigt worden war, sein erstes eigenes Bauteil aus. Dieses replizierte Teil wurde sogleich verwendet, um das Originalteil zu ersetzen.

Anfang 2008 war Darwin in der Lage, mehr als die Hälfte der mittels Rapid Prototyping hergestellten Teile, die für den Bau eines neuen Geräts benötigt werden, anzufertigen. Ein paar Monate später wurde eine Halterung ausgedruckt, mit der ein iPod am Armaturenbrett eines Ford Fiesta befestigt werden konnte. Den Rest des Jahres verbrachte der 3D-Drucker RepRap mit der Produktion eines kompletten „Kindes“ sowie des ersten Teils für einen „Enkel“. Mehr als 100 Computer waren beteiligt und schließlich gelang der ersten Person außerhalb des Entwicklerteams die Replikation und der Ausdruck eines weiteren Teilesatzes.

2009 wurden mit RepRap erstmals Leiterplatten ausgedruckt, die dann wiederum in das Gerät eingebaut wurden, womit die nächste 3D-Drucker-Generation, Mendel, in Betrieb ging. Die weiteren Entwicklungen führten im Jahr 2010 zur Einführung von Huxley mit der Mendel-Hardware in einer Miniaturausgabe.

Anfang 2012 erhielt das RepRap-Projekt intensive Unterstützung durch Ingenieure und die Gadget- und Tech-Gemeinde und in den Massenmedien tauchten nach und nach kommerzielle Abkömmlinge auf. Gegen Ende des Jahres begannen kleinere Start-up-Unternehmen, vormontierte Geräte, Bausätze und verwandte Modelle zu verkaufen, und laufend wurden neue Verfahren entwickelt. Der Drucker ist seit letztem Jahr ein fester Bestandteil unsrer 3D Drucker Produktpalette.

CAD und 3D-Modellierung

 

Es besteht eine starke Verbindung zwischen der Funktionsweise von RepRap 3D-Druckern bei der Bearbeitung und Erstellung von 3D-Teilen und den beiden Softwarearten, die zur Erstellung eines Entwurfs für ein Objekt verwendet werden können: Programme für Computer Aided Design (CAD) und 3D-Modellierung. 3D-Modelle sind zwar das allgemein bevorzugte Mittel für künstlerische Zwecke und Computeranimationen, da mithilfe eines Oberflächengitters Spezialeffekte hinzugefügt werden können, die Dateien lassen sich aber nur schwer bearbeiten, wenn Veränderungen vorgenommen werden sollen.

CAD-Dateien hingegen lassen sich leichter bewegen und/oder bearbeiten, sodass Entwürfe für ein Teil schneller verändert werden können. Sie sind außerdem gut mit Programmen für Computer Aided Manufacturing (CAM) kompatibel, welche die von den Nutzern erstellten RepRap-Designs in eine Reihe von Befehlen an die Hardware übertragen können, damit diese dann das gewünschte physische Objekt herstellt.

Prototypen

 

Weltweit entwickeln Enthusiasten mithilfe freier Open-Source-Daten und -Software ihre eigenen Prototypen auf Grundlage des RepRap-Models. Neuere Versionen ahmen häufig die extrudierende Funktionsweise der 3D-Drucker und ihre additive Fertigungsweise, die sogenannte Fused Filament Fabrication (FFF), nach. Das RepRap-Projekt wünscht ausdrücklich derartige Weiterentwicklungen und Abwandlungen und begrüßt Veränderungen und Verbesserungen, solange diese der Allgemeinheit frei zur Verfügung gestellt werden.

Es gibt eine Reihe alternativer Geräte, die auf der RepRap-Gestaltung und -Elektronik basieren, darunter auch den kommerziellen Makerbot, der eine gänzlich andere mechanische Struktur besitzt. Angepasste Varianten werden in der RepRap-Gemeinde allgemein als RepStrap-Designs bezeichnet (kurz für „Bootstrap RepRap“).

Einfluss der Selbstreplikationstechnologie auf die Produktion

 

Sollte bei all der Freude über das Weltveränderungspotenzial der 3D-Drucker nicht angesichts der möglichen negativen Folgen für die verarbeitende Industrie auch zur Vorsicht gemahnt werden? Die Meinungen gehen da auseinander. In Sachen nachhaltige Gestaltung und Herstellung scheint der 3D-Druck jedoch Chancen bieten zu können, die für die konventionelle Produktion nicht von Nachteil wären. Bisher hat er beispielsweise Einsparungen bei der Zeit für die Prototypenentwicklung, bei der Abfallentsorgung und bei den Transportemissionen gebracht. Davon, dass Produkte schneller auf den Markt kommen, profitieren letztlich alle.

Mehr zu unserer 3D Druck Veranstaltung in Berlin mit Adrian Bowyer, dem Erfinder des Rep Rap Druckers, gibt es hier zu lesen.