Leitfaden für den Einsatz 3D-gedruckter Ersatzteile in der Reparatur
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Leitfaden für den Einsatz 3D-gedruckter Ersatzteile in der Reparatur Für Reparierende und 3D-Druck-Begeisterte Astrid Lorenzen & Anika Paape #3dreparieren
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Mehr reparieren, mehr Selbstermächtigung – mit 3D-gedruckten Ersatzteilen
Inhalt
Einleitung 3D-Druck & Reparatur 4
Vorstellung AkteurInnen 6
Fab Labs & Makerspaces 7
Repair Cafés 8
Reparaturbetriebe 10
Stationen der 3D-Reparatur 11
3D-Druck für die Reparatur 12
1| Reparaturdiagnose 18
1.1 Kann ich das drucken? 18
1.2 Soll ich das drucken? 22
2.1 Internet-Plattformen für 3D-Dateien 26
2.2 3D-Modellieren 27
3.1 Wo kann ich drucken? 31
3.2 FDM-Drucken 33
3.3 Filamente 34
Fallbeispiele 36
Unternehmens- & Community-Aktivitäten 41
Aktiv werden 45
Anhang 58
FDM-Druck im Speziellen 59
Weitere 3D-Druck-Verfahren 62
Linkliste & Anlaufstellen 80
Bildquellen 87
Einleitung
Einleitung
Reparieren statt neu kaufen – Potenziale des 3D-Drucks zur
Ersatzteilbeschaffung nutzen
Ressourcenverbrauch & -
Innovationszyklen
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-
Ansatz & Ziel
-
-
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-
-
4
Einleitung
ell verschwenden. Wenn die Preise [von
Produkten langfristig] steigen, werden sich
die VerbraucherInnen, auch die, die nicht
sowieso schon bewusst leben, wieder auf
die Reparatur besinnen. 3D-Druck ist hier
in der Ersatzteilbeschaffung, vor allem bei
älteren Geräten, bei denen der Hersteller
- die Produktion eingestellt hat, eine perfek-
- te Möglichkeit Ersatzteile zu erstellen.«
-
Diese Broschüre
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-
»Die Reparatur-Revolution wird kommen,
die Umwelt gibt Ressourcen nicht mehr
lange in dem Umfang her, wie wir sie aktu-
Astrid Lorenzen Anika Paape
5
Vorstellung AkteurInnen Wer sind die AkteurInnen? Für wen ist die 3D-Reparatur interessant? Wo gibt es Reparatur oder 3D-Druck-Know-how?
Fab Labs & Makerspaces
Fab Labs & Makerspaces
Im Folgenden soll es um die Orte der
MakerInnen-Bewegung gehen. Aber -
zunächst: wer sind diese MakerInnen?
»MakerInnen sind Menschen, die werken,
gestalten, herstellen, basteln, konstruieren, offenen Werkstätten sind
fabrizieren und reparieren – von jung bis -
alt – im bürgerlichen, öffentlichen und
privaten Sektor – als Hobby oder Beruf, um
zu lernen und zu forschen – mit digitalen
und analogen Werkzeugen – die ihre ein-
zigartige historische Perspektive, gelebte
Erfahrung und Vorstellung der Zukunft
einbringen«
7
Fab Labs & Makerspaces
Wende dich an Maker, besuch‘ ein
örtliches Fab Lab, das 3D-Dru-
- cker beherbergt. Triff dort Leute mit
3D-Druck-Know-how, bei denen du
deine Fragen loswerden, dich aus-
»The real opportunity [of fab labs] is to tauschen und deinen Erfahrungs-
harness the inventive power of the world schatz erweitern – und weitergeben
to locally design and produce solutions to – kannst. Wer weiß, vielleicht triffst
local problems.« du auf andere Reparaturwütige.
-
-
-
Repair Cafés
»Ob Reparaturtreff, Elektronikhospital, -
Café Kaputt oder Repair Café: Repa-
ratur-Initiativen stiften Menschen aus
verschiedenen Einkommens- und Bil-
dungsschichten, Altersstufen und Milieus
zu umweltfreundlichem Ungehorsam -
an. Eine neue Form sozial-ökologischer,
zivilgesellschaftlicher Bewegung legt
praktisch Hand an Konsum- und Weg-
werfpraxen und schraubt am Verständ- -
nis dessen, was VerbraucherInnen kön-
nen, sollen und dürfen.«Repair Cafés
müssen selber losgelöst von Herstellern
Lebensdauer verlängern können.«
-
-
-
-
- Du hast 3D-Druck-Know-how? Dann
Anwendungsfälle in Hülle und Fülle!
– Und Menschen, die Lust haben ihr
Repertoire an Reparaturfähigkeiten
und -möglichkeiten zu erweitern!
-
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-
-
-
»Wir müssen als Gesellschaft eine Repa-
raturkultur aufbauen. [...] NutzerInnen
9Reparaturbetriebe
Reparaturbetriebe
Müllverhinderer im großen Stil
Insgesamt gibt es etwa 10.000 »Die Hersteller liefern oft keine Ersatzteile,
Reparatur- und Handwerksbetriebe,
Fachhändler und freie (Meister-) viel wie das neue Gerät.«
Werkstätten in Deutschland. Vorsich-
tig geschätzt sind davon rund 3.100
Reparaturbetriebe für sogenann-
te Weiße Ware (Waschmaschinen, -
Wäschetrockner, Geschirrspüler, Mikro- -
wellen...), die 2014 gemeinsam gut
1.797.070 Geräte reparierten.
-
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-
-
-
-
-Stationen der
3D-Reparatur
3D-Druck für die Reparatur
se3D-Druck für die Reparatur
3D-Druck für die Reparatur
Nicht selten ist ein fehlendes Ersatz-
teil Schuld, wenn ein Gerät weggewor-
fen wird – sagen wir ein Toaster, bei
dem der Kunststoffhebel gebrochen
-
satzteil und auch ein Helfer im Repair
Café kann wenig tun. Oft wird der De- Reparaturanleitungen
fekt notdürftig repariert und kurze Zeit
später doch ein neues Gerät gekauft.
- -
iFixit -
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Teamhack
- Youtube -
-
-
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Electro Tanya -3D-Druck für die Reparatur
-
»This site helps you to save the Earth from
electronic waste! Share your knowledge to
improve humanity evolution!« -
Ersatzteilbeschaffung Ersatzteile die für den
3D-Druck interessant sind
Ersatzteil
passende Ersatzteil? Verschleißteile
Verlustteile
Zubehör-
teile -
unterdimen-
Wenn es schon produzierte Ersatzteile sionierte
gibt, die beim Hersteller liegen und -
zu erschwinglichen Preisen verfügbar
sind, ist es aus Ressourcensicht meist
Lösung – erst diese zu nutzen. -
-
- -
-
-3D-Druck für die Reparatur
Reparatur
1
2
3
4
Hybride
5
6
Verlustteile
7|8
Verbessern
9 -
1
2 3
43D-Druck für die Reparatur
Eine 3D-Reparatur macht Ungeeignet sind jedoch
• - •
•
•
• •
-
• -
• -
-
•
• - •
• - •
•
• •
7
6
83D-Druck für die Reparatur
In der Fertigung per 3D-Druck sind Konstruktionen und Teilegeometrien möglich,
die konventionelle Fertigungsverfahren nicht bieten. Andererseits bringt sie auch
fertigungsbedingte Eigenheiten oder Hürden mit sich. Hier eine kurze Übersicht
der Vor- und Nachteile des 3D-Drucks:
Vorteile des 3D-Drucks Nachteile des 3D-Drucks
• - •
• •
•
• -
•
-
• • -
• -
-
• Mehr Informationen zu den 3D-Druck-
- Verfahren siehe [Anhang Wie funktio-
niert 3D-Druck? S. 59].
links
unten3D-Druck für die Reparatur
Stationen der 3D-Reparatur
1
Station Station 4
Reparaturdiagnose Nachbereitung
und Einbau
2
Station Station 3
3D-Dateien 3D-DruckStationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
1| Reparaturdiagnose
Bei einem defekten Gerät wird ein
kaputtes Ersatzteil als Fehlerquelle
erkannt. Nicht selten gehen Teile wie
Schalter, Verbindungsteile oder Zahn-
räder kaputt, die sich gut durch ein -
3D-gedrucktes Ersatzteil ersetzen
lassen. Nach eigener Recherche wäre
das im Schnitt bei jeder Repair-Veran-
staltung etwa einmal der Fall.
-
Für Laien kann es manchmal schwierig
einzuschätzen sein, ob sich ein Ersatz-
teil für den 3D-Druck eignet. Neben
der Verfügbarkeit einer 3D-Datei
sind es auch technische Grenzen des Welches Fertigungsverfahren passt zu
3D-Drucks, die entscheidend sind. meinem Projekt?
-
-
-Stationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
Wie stabil muss mein Teil sein? Ist es -
vielleicht sicherheitsrelevant?
-
Wie anspruchsvoll ist die Geometrie?
-
-
-
- Ansonsten
-
-
Kommt mein Ersatzteil mit Lebensmit-
teln in Kontakt?
Welche Dimensionen hat mein Teil?Stationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
Toleranz:
Festigkeit:
-
- -
- -
Eigenschaften
Toleranz Festigkeit
hoch
FDM SLS Material Jetting
SLM
profess. FDM
hoch
FDM FDM SLM
Material Jetting (weich) Binder Jetting (Metall)
Material Jetting (fest) FDM (fasergestützt)
SLSStationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
Legende
FDM
SLS Selective
SLM
*
Bauteilgröße Optische Eigenschaften Preis
* * *
FDM SLS SLM
Material Jetting
Material Jetting Material Jetting
Binder Jetting
SLA FDM SLS
SLM Material JettingStationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
-
muss mein Teil erfüllen?
-
[4.
Nachdem die technische Machbar-
keit festgestellt wurde, stellt sich die
Frage, ob es überhaupt sinnvoll ist,
das Ersatzteil 3D zu drucken oder ob
nicht doch auf den Kauf des Ersatzteils -
oder gar des ganzen Gerätes ausgewi-
chen werden sollte. Oder ist doch ein
anderes Fertigungsverfahren besser
geeignet?
52 -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
22Stationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
-
- -
-
-
-
Ressourcenverbrauch
Reparieren ist in vielen Fällen nicht
nur ökonomisch und sozial sinnvoll, -
sondern auch hinsichtlich des Res-
sourcenverbrauchs. Wenn also die
Alternative zu einer Reparatur per
3D-gedrucktem Ersatzteil die Neu-
anschaffung eines Gerätes bedeutet, Beispiel Plattenspieler Ersatzteil
ist der Nachdruck eines Bauteils in der
Regel immer günstiger.
-
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-
-
-
-
- -Stationen der 3D-Reparatur | Reparaturdiagnose
Alternative Verfahren
-
-
Alternativen am Beispiel Zahnrad
Aus Ressourcensicht macht es in der
Regel immer Sinn, zu reparieren statt 1.
wegzuschmeißen und neu zu kaufen.
-
-
-
2.
- -
3.
-
24Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
Die Voraussetzung für jeden 3D-Druck Fazit:
3D-Datei (C Aided D
1. Internet-Plattformen -
-
-
-
Das Nachbereiten eines
Scans ist fast immer kompliziert.
2. -
gramm Außerdem: bei
Herstellern direkt Original-3D-Dateien
anzufragen.
-
Es gibt einige Möglichkeiten Hilfe
beim 3D-Modellieren zu erhalten:
3. 3D-Scan - Online-Angebote für Modellieranfra-
gen (beispielsweise 3d-reparieren.de
/#matchmaking), soziale Plattfor-
- men, Internet-Foren oder die Exper-
- tInnen-Kategorie »3D-Reparatur -
frag mich!« der Reparatur-Initiativen.
- [Linkliste 16, 17, 64–67].
25Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
2.1 Internet-Plattformen für 3D-Dateien
Mittlerweile gibt es eine Vielzahl -
an Plattformen, die verschiedenste
3D-Dateien anbieten. Die Bandbreite Qualität geprüft.
der meist von einer Community hoch- »Ersatz-
geladen 3D-Dateien ist riesig. teile« -
kostenlose Modellierung
von Ersatzteilen
Thingiverse reicht
-
-
B2B Part Community ist eine
-
ausschließlich
für Ersatzteile! -
-
Druckbarkeit geprüft. Durch
-
-
-
-
»Freelabster«Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
2.2 3D-Modellieren
Nachmodellieren -
-
-
Toleranzen
- -
-
1.
2.
3.
1
3
Nützliche Konstruktionshelfer
für das Abnehmen von Maßen 2
1
2
3
4
5
4
27Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
•
Kombination aus
• -
in mehreren Teilen
-
.
•
-
funktionellen Bereich
• 2D-Scan
• fertige
Grundkörper
• Unterschiedliche Konstruktionsweisen
CAD-Kon- für verschiedene 3D-Druck-Verfahren
-
-
-
-Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
links rechts
-
-
Bei Problemen beim Druck siehe aus-
führliche »Troubleshooting Guides«
Exportieren für den Druck [Linkliste 95-97].
•
•
•
Warping
•
-
29Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Dateien
3D-Daten teilen
Wenn du ein Ersatzteil selbst mo-
delliert hast, stelle es doch auf einer
Teileplattform mit den entsprechen-
- den Schlagworten auch anderen zur
Verfügung! Achte dabei darauf, dass
du keine Rechte Dritter verletzt. [An-
hang Rechtsfragen S. 74] Wenn es
dir recht ist, dass andere dein Modell
für ihre Zwecke anpassen, teile dein
Ersatzteil auch in einem leicht be-
arbeitbaren Dateiformat.
-
-Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Drucken
-
Bei -
-
-
Makerspaces
- -
-
-
Ob du eine Einführung oder »nur
mal eben« ein Teil ausdrucken
möchtest, tritt am besten persönlich
in Kontakt. Bedenke: Makerspaces
und Fab Labs sind keine Dienstleis- -
ter. MakerInnen, die dich dort unter-
stützen, machen das meist unent-
geltlich in ihrer Freizeit. -Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Drucken
Shapeways und i.materialise
- -
3D-Hubs & 3D-Druck-
Dienstleister
-
Freelabster 3D-Hub
-
-
-
-
-
-
Qualitätssicherung
- -
3D Hubs und MakeXYZ.Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Drucken
-
- -
3.2 FDM-Drucken
FDM-Verfahren
ein Slicer-Programm
G-Code-Format -
-
Maßnahmen zur Ressourcenschonung beim FDM-Druck
• -
• -
•
-
• -
[2.2 • -
- -
• -Stationen der 3D-Reparatur | 3D-Drucken
•
-
• -
3.3 Filamente
• Formbeständigkeit
• Schrumpfen
• Zuverlässigkeit
• Nachbearbeitung
•
• Glastemperatur
•
Gängige Filament-Kunststoffe
(Thermoplaste)
• PLA (Polymilchsäure):
• ABS:
• PETG (PET, PETT):
- • TPU, TPE, TPC:
- • Nylon (Polyamid):
- • PC (Polycarbonate):
Neuere Filamente
sind holz keramische, sandstein-
elektrisch biobasierte
Worin sich Filamente unterscheiden
• Stabilität Flexibilität Holz kompost Com-
• Härte poundsNachbearbeitung
-
-
-
-
Möglichkeiten der Weiterbearbeitung
•
Stützgeometrien entfernen
•
•
- Ersatzteil einbauen
• -
-
-
-
• -
• - 54 .
• -
-
Dämpfe
nicht einatmen!
•
-FALLBEISPIEL
Rolle für Geschirrkorb einer Spülmaschine
Modell:
Fall: -
Originalersatzteil:
3D-Reparatur:
-
- -
-
-
oder
Schwierigkeit Konstruktion:
Dauer Konstruktion:
Anforderungen ans Material: -
-
Materialwahl:
»Strong & Flexible Plastics«
»dishwasher safe, not watertight, not re- vorn
cyclable, and not food safe, heatproof to
Preisbereich des Materials:
Druck: -
Preis:FALLBEISPIEL
Getriebezahnrad für Brotschneidemaschine
oben
links
Modell:
Fall:
- 3D-Reparatur:
-
Anspruch Konstruktion:
- Dauer Konstruktion:
Anforderungen ans Material: sehr hohe
»Die Motorzahnräder sind nicht mehr lie-
ferbar. Unser Lieferant ist 2007 in Konkurs Materialwahl:
gegangen und seitdem sind alle Restbe- Preisbereich des Materials: teuer
stände verkauft worden. Andere Zahnräder Materialeinsatz:
sind nicht kompatibel, das Gerät daher Materialpreis:
nicht reparabel. Die 162 Basic ist auch seit Stromverbrauch:
über 20 Jahren nicht mehr im Programm.«
Druckverfahren:
Druckzeit:
-
Preis beim 3D-Druck-Dienstleister des
- Vertrauens:FALLBEISPIEL
Bedienhebel für das Schiebedach eines Autos
3D-Reparatur:
-
-
Anspruch Konstruktion:
Dauer Konstruktion:
Anforderungen ans Material:
Modell: Materialwahl:
Fall: - -
Preisbereich des Materials:
Materialeinsatz:
Materialpreis:
Stromverbrauch: -
Druckzeit: -
- Preis beim 3D-Druck-Dienstleister des
Vertrauens:
Originalersatzteil:
-
-FALLBEISPIEL
Gasdruckregler für Camping-Gaskocher
3D-Reparatur: -
-
-
-
unten rechts
oben
Modell: -
Fall: Schwierigkeit Konstruktion:
Dauer Konstruktion:
- Anforderungen ans Material: -
Materialwahl:
Preisbereich des Materials: teurer
Originalersatzteil: Materialeinsatz:
Materialpreis:
Stromverbrauch:
-
- Druckzeit:
- Preis beim 3D-Druck-Dienstleister des
Vertrauens:FALLBEISPIEL
Modell:
Schwierigkeit Konstruktion:
Fall: Dauer Konstruktion:
Anforderungen ans Material:
- Materialwahl:
Preisbereich des Materials:
Materialeinsatz: -
Originalersatzteil: Materialpreis:
Stromverbrauch:
»Sehr geehrte/r ..., das von Ihnen ange- Druckzeit: -
fragte Ersatzteil oder ein Vergleichsartikel
haben wir leider nicht im Lieferprogramm. Preis:
Leider ist uns auch keine sonstige Bezugs-
quelle bekannt.«
-
3D-Reparatur:
-
-
hinten
-Unternehmens- & Community-
Unternehmensaktivitäten
Die Vorteile der Ersatzteilproduktion
per 3D-Druck liegen für Hersteller auf
der Hand: Die Kosten für Lagerhaltung
und Logistik entfallen bei einer digi-
talen Vorhaltung. Ersatzteile können -
so günstiger werden. Zudem muss Deutsche
nicht vorproduziert werden, Liefer- Bahn.
ketten werden resilienter, ausgedruckt
werden kann dezentral und mögliche -
Design-Verbesserungen können sofort -
umgesetzt werden.
-
Dienstleister
42Unternehmensaktivitäten
Siemens Mobility GmbH.
-
.
Ein Pionier
- -
-
Boulanger
In eigener Sache happy 3D -
Bei Krups,
-
-
-
Für alle -
igus
-
-
-
Das -
-
»Für die Bekämpfung von Veralterung soll-
te jeder in der Lage sein Hightechprodukt
- zu reparieren. Es ist in diesem Sinne, dass
- Boulanger beschloss, einen noch nie dage-
wesenen Open-Source-Ansatz für Ersatztei-
. le zu starten: die happy3D Plattform. Diese
Weltneuheit wird von Boulanger eingeführt
Miele hat unter mit dem Wunsch, dass sich große interna-
- tionale Marken anschließen,«Community-Aktivitäten
Nachahmer gesucht!
-
-
-
-
-
Im Kampf gegen die Folgen des Anfang
2020 ausgebrochenen SARS-Cov-2-Virus -
hat sich das Potenzial gezeigt, das in der -
MakerInnen-Bewegung steckt. -
-
»Maker vs. Virus«
-
-
-
44Kooperationsmodelle Anwendungsfälle Workshopmaterialien Danke
Aktiv werden | Kooperationsmodelle
Eine Kooperation zwischen Akteur-
Innen stellt eine Zusammenarbeit mit
gemeinsamen Zielen dar und bietet
beiden Parteien einen Vorteil. Dafür -
bringen beide ihre Fähigkeiten und
Ressourcen ein.
-
- -
-
-
-
-
-
-
-Aktiv werden | Kooperationsmodelle
Räumliche Überschneidung
-
-
-
-
Workshops und Thementage
-
-
-
Personelle Überschneidung
-
-
-
-
-
-
Vorteile für die AkteurInnen
-
- -
-
-
47Aktiv werden | Kooperationsmodelle
-
-
-
Initiieren und verstetigen -
-
-Aktiv werden | Kooperationsmodelle
-
-
-
.
-
-
-
Ein Drucker für mehrere Repair Cafés -
-
-
- [Linkliste 72–75].
- -
- 54 .
-
- -
-
-
-
49Aktiv werden | Kooperationsmodelle
Vorteile -
-
-
-
-
-
54 . -
- -
-
- .
Vorteile für alle
-
-
-Aktiv werden | Kooperationsmodelle
-
-
-
- -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-Aktiv werden | Kooperationsmodelle
Diagnose Netzrecherche
1. RC Termin
Original Ersatzteil
~20–30 min
1. RC Termin
RC-eigenem Rechner
Zahnrad gerissen (ggf. zu Hause)
~20 min ~30 min ~50 min
RC = Repair Café Makerspace
MS = Makerspace
an
3D-Reparatur mit Unterstützung aus
~30 min
Dienstleister
auf einer Plattform
in Auftrag geben
1 + x Tage
Boulanger:
myminifactory: -
-
52Aktiv werden | Kooperationsmodelle
3D-Druck Ersatzteil Einbau
12 ¤
zu Hause 1–3 Tage
Original + ggf. Wartezeit bis
Ersatzteil
~20 min
0,40 ¤
~3½ Stunden
FDM-Druck (Nylon)
+ Spende an RC
+ ggf. Wartezeit bis
(ggf. an 2. RC Termin)
~90 min
0,40 ¤
~2 Stunden
FDM-Druck (Nylon)
+ Spende an MS
+ ggf. Wartezeit bis
3D-Ersatzteil
~90 min
Hub-Dienstleister 16–30 ¤
~5–8 Tage
FDM-Druck (Nylon)
+ ggf. Wartezeit bis
Plattform in
4–7 Tage
15,50 ¤
3D-Druck-Dienstl. ~6–11 Tage
Pulverdruck (Nylon) + ggf. Wartezeit bis
Plattform in
5–10 Tage ~20 minAktiv werden | Kooperationsmodelle
Diagnose Netzrecherche
Original Ersatzteil
1. Kundentermin
defektes Laufrad
selbst
Waschmaschinenpumpe
~20 min ~30 min ~50 min
Makerspace
an
3D-Reparatur im Alltag eines
Reparaturbetriebes
~30 min + Anfahrt
- Dienstleister
auf einer Plattform
in Auftrag geben
-
1 + x Tage
Boulanger:
myminifactory: -
-
54Aktiv werden | Kooperationsmodelle
3D-Druck Ersatzteil Einbau
~145 ¤
~2 Tage
(Original) Ersatzteil
Anfahrt + Diagnose
~40 min Original Ersatzteil
~235 ¤
FDM-Drucker (ABS) 2. Kundentermin ~3–5 Stunden
Anfahrt + Diagnose
Festigkeit prüfen
Konstruktionszeit
Druckpauschale
~285 ¤
~4½ Stunden
meist FDM-Drucker Standardkompo-
(ABS), nenten Anfahrt + Diagnose
etc. verbinden,
Spende an MS
Hub-Dienstleister ~154 ¤
~5–8 Tage
meist FDM-Drucker, Anfahrt + Diagnose
Einbau bei KundIn
(ABS) Plattform in
Büropausch.
Ersatzteil ~
~162 ¤
~6–11 Tage
Pulverdruck (ABS), Anfahrt + Diagnose
Plattform in
Büropausch.
1–3 Stunden Ersatzteil ~
553d-reparieren.de AkteurInnen & Anlaufstellen
Makerspaces
- -
Repair
Cafés
Reparaturbetriebe ist
- Teileplattformen
Workshopkonzept Hub-Plattformen
-
- sozialen
Netzwerken
-
-
-
Sichtbarmachen deines Angebots
Auf den Websites der Reparatur-
- Initiativen und des Verbunds Offener
Werkstätten [Linkliste 2, 1] kannst
du deinen Makerspace / dein Repair
»Reparatur« registrieren. Teile deine
Ersatzteil-3D-Daten gut verschlag-
wortet auf Teileplattformen und/oder
verwende in den sozialen Medien
passende Hashtags, wie wär‘s zum
Für die Printversion dieser Broschüre Beispiel mit #3dreparieren.
hier anfragen info@3d-reparieren.deDanke
Danke
persönlichen Treffen, Interviews oder Workshops. Für die Einblicke und das Feed-
back und die geteilten Erfahrungen und Erkenntnisse möchten wir uns ganz herz-
lich bei euch bedanken:
Den GastgeberInnen unserer Workshops
den Interviewten und InputgeberInnen Achim
Andreas Erik Luke Niels und Thomas Alexander
Stefan Andreas
Andreas Anette
Anja Axel Egon Martin und Rainer Britta
Josenhans und Frank Detlef und Steffen
Dirk und Felix Dunja Elisabeth
Elisa François
Heinrich Huber Ina
und Tom Jens
Jürgen Jürgen Karin
Katrin Kristina
Marc Mark Markus Martin
Matthias Mischa Nicole
Simon Stefan Tim
Wolfgang Besonderer
Dank gilt Nikolaus Barbara Matthias Barbara
57Anhang Wie funktioniert 3D-Druck? FDM-Druck im Speziellen Weitere 3D-Druck-Verfahren Toleranzen im 3D-Druck Sicherheit und Gesundheit 3D-Dateiformate Slicer-Programme 3D/CAD-Programme Filamenteigenschaften Rechtsfragen Politischer Kontext
3D-Druck
»den« Nachhaltigkeit
-
-
Ausgangsmaterials unter-
- Leicht-
bauweise
ist der schichtweise (additive) Aufbau -
-
-
-
ruktion
-
gemein-
schaftlich nutzen.
FDM-Druck im Speziellen
- -
-
-
59FDM-Druck
Aufbau eines FDM-Druckers
Filament(spule)
Z
Y
X
Extruder
X
Vorschubrollen
Hot-end
Düse (Nozzle)
für X-, Y-, Z- Achsen Z Druckobjekt
Steuerung Druckbett
-
- Filament
Thermoplasten
Druckkopf des Extruders, -
nannten Hot-end,
- das Druckobjekt
-
Servomotoren,
-FDM-Druck
Filament
Druckkopf
Druckobjekt
Stützgeometrie
Druckbett
Druckbett oder der Druck-
kopf Die Qualität
Druckbett
-
- -
Stützkonstruk- [An-
-
-
FDM-Drucker sind PrivatanwenderIn-
nen am einfachsten zugänglich und
Schichtrillen günstigsten, weshalb sie in der Maker-
szene am verbreitetsten sind. Daher
liegt der Fokus dieser Broschüre auch
auf diesem Verfahren.Anhang | 3D-Druck Verfahren
Druckkopf mit
UV- Lichtquelle
Polymer
3D-Druck-Objekt
Druckbett
Das Polymer -
-
- -
photosensitives Poly-
mer -
-
Druckbett
UV-Licht3D-Druck-Verfahren
Binder Jetting (Pulverdruck)
Druckkopf
Binder
Pulverbett
Pulvernachschub
3D-Druck-Objekte
Druckbett
Pulverform
vielfältige Materia-
lien möglich -
Metall, Kunststoff, Sand, Keramik...
»Binder«
-
rend sich das Druckbett Pulverbett
-
-Anhang | 3D-Druck Verfahren
SLM – Selective Laser Melting (Selektives Laserschmelzen)
EBM – Electron Beam Melting (Elektronenstrahlschmelzen)
Metal Printing (Metalldruck)
Laser
Pulverbett
Pulvernachschub
3D-Druck-Objekte
Stützgeometrien
Druckbett
Metall Alu,
Titan, Stahl Pulverform
-
Lasers
Elektronenstrahls - Pulverbett Stützgeometrien -
-
DruckbettAnhang | 3D-Druck Verfahren
SLS – Selective Laser Sintering (Selektives Laser Sintern)
Laser
Pulverbett
Pulvernachschub
3D-Druck-Objekte
– mehrere pro
Druck möglich
Druckbett
Pulverform
Thermoplast, Metall-Kunst- das Druckbett
stoff-Mischung
Lasers - Pulverbett
Druckbett
Stützgeometrie
3D-Druck-Objekt
Laser oder
UV- Lichtquelle
photosensitives Photopolymer-Harz
-Toleranzen
Toleranzen beim FDM-Druck
Passgenaue Teile
passgenauen
- Teilen und Löchern
-
Bei beweglichen Teilen
Bewegliche
Funktionsteile
- Überhänge und Löcher
-
Bohrungen -
Filigrane Details
Wandstärke Schrumpfen:
-
-
-
Weitere Faustregeln für Abweichun-
gen beim Druck: [Linkliste 54–56].Sicherheit und Gesundheit
Wandstärken -
Schichtbreite
0,25 mm
konstruierte
Wandstärke: 1,25 mm 1,1 mm
1 Wandstärke = 5 Schichtbr. 4,4 Schichbr.
Sicherheit und Gesundheit
Studien [Linkliste 94] haben gezeigt,
dass Desktop-3D-Drucker während des •
Drucks eine große Anzahl ultrafeiner -
Partikel (kleiner als 100 nm) und or-
ganische, krebserregende Verbindun-
gen freisetzten können. -
-
- •
- -
•
• -
• -
- -
•
•
•
• -
-
•
-3D-Dateiformate
3D-Dateiformate
3MF – Dateiformat
-
-
3MF-Dateiformt
-
-
ein neuer open source
- Material, Textur oder Farbe,
Skalierung, Druckeinstellungen wie
Stützgeometrien und sogar Urheber-
- und Lizenzinformationen.
-
-
-
-
-
-
STL-Datei:
-Slicer-Programme
Slicer-Programme
Wenn selbst gedruckt werden soll, ist Qualität:
ein Slice-Programm nötig.
-
-
Füllung: -
-
- Druckplattenhaftung:
-
- -
Getriebezahnrad Handmixer
Slicer-Programm Cura von Ultimaker
links rechts
Schichtdicke (rot):
Füllung (orange):
Druckplattenhaftung (türkis):3D-Programme
Kinder
EinsteigerInnen
Fortgeschrittene
Grundformen
Autodesk TinkerCAD
Würfeln
3D Slash
-
SketchUp Free
gestenbasiertes 3D-Modellieren, Komponen-
DesignSpark Mechanical
tenbibliothek,
Modelle für
Autodesk Meshmixer
3D-Druck optimieren STL-Reparatur, 3D-Scans
Code
OpenSCAD
erweiterbar
FreeCAD Plugins -
Autodesk Fusion 360
cloudbasiert, kollaboratives Arbeiten
Autodesk Netfabb
Reparatur von STL-Dateien,
komplett bowser-basiert, kollabora-
Onshape
tives Arbeiten in Echtzeit, kostenlos nur für öffentliche Designs!
Animation Texturierung
Blender
sehr anwenderInnenfreundlich
Cura, Ultimaker
Voreinstellungen für eine Reihe
PrusaSlicer gängiger Materialien,
anpassbare Supportstrukturen, Multimaterial-Unterstützung
spezielle Füllmuster
Slic3r DLP-Drucker, 3MF-Format, sehr viele Einstellungen3D-Programme
Volumenkörper
Flächenmodelle
STL-Dateien
Punktewolken
AnwenderInnen Modellarten System Hilfe
( )Filamenteigenschaften
Filamenteigenschaften
Hinweis Einstellungen: -
- Hinweis zur Filament-
lagerung:
-
Hinweis zu Material-
Legende
[k.A.] keine Angaben,
[+] gut [ ] mittel [–] schlecht ABS ASA POWR GreenTec
Erweichung °C (ISO 306, vst)
Bruchfestigkeit (MPa) 55 45
Biegefestigkeit MPa (ISO 178)
25 45
Stabilität
Haltbarkeit + + +
Flexibilität – +
UV-beständig + +
chemikalienresistent + +
bio-abbaubar – – + +
bio-basiert – – + +
lebensmittelecht – + +
recycelbar + + +
formstabil, wenig schrumpfend – – + +
leicht zu drucken +
sonstiges
nachbe-
-
Druckkopf Temperatur °C
Heizbett Temperatur °C 55
72Filamenteigenschaften
schrumpfen: - Gute Quellen für Filamentvergleich:
Lebensmittelechtheit:
Carbon
Nylon
PA 6 PLA PETG (Shore A82) (CarbonX ®)
75
+ + – +
+ + +
+ – + + s.o.
+ + + +
+ + + + +
– + – – –
– + – – –
+– +– + – – –
+ + + –
+ + + +
+ +
-
sehr hohe
hoher Düsen-
- - -Rechtsfragen
Rechtsfragen
Haftungsausschluss
Zunächst wird ausdrücklich darauf hin-
gewiesen, dass es sich bei den Infor-
mationen in diesem Anhang weder um privaten Bereich greifen die
eine abschließende oder vollständige Schrankenbestimmungen aus § 53
Darstellung noch eine Rechtsbera- Urheberrechtsgesetz,
tung handelt. Wegen der rechtlichen
Komplexität wurden verschiedene
Sichtweisen in einem Überblick über
die rechtlichen Aspekte des 3D-Drucks
zusammengefasst. In keinem Fall
ersetzen die Ausführungen eine indivi-
duelle Rechtsberatung.
Die Aussagen orientieren sich an fol- -
genden Quellen: [Linkliste 113–121]. -
Relevante Rechte -
Urheberrecht
erhält Patentrecht
Urheberrecht an der Druckvorlage,
Markenrecht
-
Designrecht
(früher Geschmacksmuster)
-
-
74Rechtsfragen
-
3D-Daten vor dem Recht
Szenario 1
3D-Datei von einer Plattform
herunterladen und 3D-drucken
-
1. Zur privaten Nutzung
private Nutzung
-
-
- -
-
»Fraglich ist auch, ob durch das Modellie- -
ren einer 3D-Dateien und der öffentlichen
Bereitstellung der Tatbestand des in den
geschäftsfähigen Verkehr i.S.d. § 1 und §3 -
UWG zu bringen, erfüllt ist.«
urheberrecht-droht-eine-neue- -
-
-
75Rechtsfragen
3. Als ReparateurIn allerdings nur für die Übernahme der
gewerb- Schnittstellen.«
liche Zwecke
-
-
-
Patent-Register-
recherche helfen
- -
kann das
Szenario 2 -
nachbauen
Szenario 3
1. Zur privaten Nutzung
- 3D-Datei verbreiten
Plattform hochladen
2. Zur kommerziellen Nutzung -
»Der Nachbau und Vertrieb eines regelmä-
ßig benötigten Verschleißteils, das selbst Werk der Öffentlichkeit anbieten,
nicht geschützt ist, für ein geschütztes
Produkt, das noch nicht das Ende seiner -
Lebensdauer erreicht hat, ist im Allgemei- -
nen zulässig.«
»Die Nachahmung eines ungeschütz-
ten Teils, bei Ersatzteilen sogar mit -
den exakten Abmessungen ist erlaubt,
solange keine Täuschung vorliegt. (Das -
soll den Wettbewerb im Sekundärmarkt
stärken.) Das gilt auch für Zubehör, dortPolitischer Kontext
-
vereinfachen -
technischen Innovationen - Open Source
Lizenz
-
-
DIN oder ISO-genormte -
-
-
-
-
- -
-
- -
Vor dem Hintergrund könnten Gesetz-
gebende eine wichtige Rolle überneh-
men, indem sie die Bedingungen für
die Reparatur verbessern und somit zu
einer möglichst langen Nutzungsdauer
von Produkten beitragen.
77Politischer Kontext
-
-
52 .
5. Reparaturfreundliches Produktdesign
-
-
Runde Tisch
Reparatur e.V.
1. Zugang zu Ersatzteilen
-
- 6. VerbraucherInnen aufklären
-
2. Erschwingliche Preise
7. Bereitstellung technischer Daten
- und Diagnosesoftware
- -
-
3. Zugang zu Ersatzteilen aus
Altgeräten
8. Reparatur-Autorisierung
-
-
4. Reduzierte Mehrwertsteuer
.Politischer Kontext
Aktivitäten in Europa
Forderung 1 Zugang zu Ersatzteilen
-
-
Der Runde Tisch Reparatur
- -
- -
-
-
Right to Repair,
Auch bei der Forderung 4 nach redu- universelles
zierter Mehrwertsteuer auf Repara- Recht auf Reparatur
turdienstleistungen
Du möchtest selbst aktiv werden?
Schau‘ am besten nach Kampagnen
- mit den Hashtags #RighttoRepair
und #RechtaufReparatur.
-
79Linkliste Linkliste & Anlaufstellen Makerspaces 1 Verbund offener Werkstätten, Werkstattsuche 2 Übersicht Labs 3 Fab Lab Weltkarte und Forum 4 Fab Charta 5 Fab City Reparatur-Informationen und Quellen für Ersatzteile 6 iFixit Anleitungen, Community und Werkzeuge 7 Teamhack, Forum 8 Elektro Tanya Anleitungen 9 Runder Tisch Reparatur, Interessensverbund 10 Rep.-Initiativen, Kalender und Infos für Repair Cafés 11 Repair Café Termine, Plattform 12 Mein Macher, lokale Reparateurs-Suche 13 The Restart Projekt, engl. Reparatur-Initiative 14 Ersatzteile für Haushaltsgeräte und Videos 15 Linkliste der Reparatur-Initiativen Facebook-Gruppen 16 3D Druck, 3D-Drucker Community 17 3D Drucker Funktionsteile 18 Reparieren statt wegwerfen! Literatur 19 »The 3D Printing Handbook Technologies, design and applications« 20 »Die Welt reparieren, Open Source und Selbermachen als postkapitalistische Pra- xis« 21 »Die Kultur der Reparatur«,
Linkliste
22 »Reparieren oder Wegwerfen?«
23 »Handwerk und Reparatur – ökonomische Bedeutung und Kooperationsmög-
lichkeiten mit Reparaturinitiativen«
-
24 Basiswissen, 3D-Hubs
25 Magazin, 3dprintingindustry
26 Magazin, 3Druck
27 Videos Verfahren
28 Übersichts-Plakat Verfahren
29 Verfahrensvergleich -
30 Verfahrenswahl
31 Übersicht Plattformen
32 Suchmaschine und Informationsplattform
33 Suchmaschine 3D-Dateien
34 -
35 Kostenlose Ersatzteil-Dateien, Happy 3D
36 Kostenlose Dateien, Thingiverse
37 Internationale Community-Plattform, Myminifactory
38 Teile-Community, Kataloge, B2B Part Community
39 Plattform für 3D-Dateien, CG TraderLinkliste 40 Plattform für 3D-Dateien und Community, Grabcad 41 Plattform für 3D-Dateien, Traceparts 42 CAD-Dateien von Normteilen, Norelem 3D-Programme 43 TinkerCad 44 3D Slash 45 DesignSpark 46 Open SCAD 47 FreeCAD 48 Fusion 360 49 Onshape 50 Slicer: Cura 51 Slicer: Slic3r 52 Slicer: PrusaSlicer 53 Slicer: CraftWare 3D-Modellieren 54 Fehlerquellen 55 Toleranzen 56 Längenabweichungen - 57 Zahnrad Plugin TinkerCAD 58 2D-Zahnradgenerator, 2$ pro Download 59 2D-Zahnradgenerator, PDF 60 igus 61 Tipps und Tricks Stützgeometrie 62 Analyse Tools für 3D-Modelle 63 und 3D-Modellieranfragen 64 Matchmaking 3d-reparieren.de 65 Reparatur-Initiativen Kategorie „3D-Reparatur - frag mich!“ - 66 Ersatzteilservice 3d-löwe.de
Linkliste 67 MyMiniFactory „Request a spare part“, nur auf der Seite! - 68 Ganther bemaßte Skizzen 69 Kipp bemaßte Skizzen 70 Häfele CAD-Daten Bibliothek 71 3D-Stanadardteile 72 3D-Hubs 73 makexyz 74 Freelabster 75 Treatstock Online 3D-Druck-Dienstleister 76 3D-Löwe, inkl. Hilfe bei 3D-Ersatzteilen für Repair Cafés 77 Sculpteo 78 i.materialise 79 Shapeways 80 Dienstleisterübersicht 81 Simplify 3D, Materialübersicht 82 Materialvergleich 83 Materialvergleich 84 Filamentvergleich nach Herstellern 85 Filamentwahl 86 87 Liste Drucker-Modelle
Linkliste
88 Fusion 360, Tutorials
89 Wissensbasis Modellieren für FDM htt
90 Wissensbasis Modellieren für FDM
91 STL bearbeiten
92 3D-MPL Youtube Kanal (russisch), z.B. Handmixer-Zahnrad-Herstellung -
Gesundheit & Sicherheit
93 »Studie untersucht mögliche Gesundheitsgefährdung durch 3D-Drucker«,
-
94
-
Troubleshooting
95 Ausführlicher Troubleshooting-Guide
96 Übersichts-Chart Qualitätsverbesserung
97 Drucker kalibrieren
Ressourcenschonender 3D-Druck
98 »Reparieren im Dienste der Nachhaltigkeit Kosten-Nutzen-Analyse und Untersu-
chung der Auswirkung auf Ressourcenverbrauch, Energiebedarf und Beschäftigung
an Hand von drei Fallbeispielen«
99 »Additive Fertigungsverfahren (3-D-Druck)«Linkliste
100
Potenziale«,
101 »Dezentrale Produktion, 3D-Druck und Nachhaltigkeit, Trajektorien und Potenziale
innovativer Wertschöpfungsmuster zwischen Maker-Bewegung und Industrie 4.0«
102 Precious Plastic, Open Source Kunststoff-Recyclinganlage
103 Ersatzteil-Dienstleister für Industriekunden -
104 Ersatzteil-Dienstleister für Privatkunden
105 Interview Stefanie Brickwede, Deutsche Bahn (12.09.2017)
106 Siemens Spare Part Services -
107 Krups
108 SHAREPAIR
109 Miele »3D4U«
110 Boulanger »happy3D«
111 »The future of spare parts is 3D A look at the challenges and opportunities of
3D printing«
112 Maker vs. Virus Initiative
113 »Rechtsfragen des 3D-Druckes«
114 »3D-Druck | Patent- und Urheberrecht«
-
115 »Additive Fertigungsverfahren (3-D-Druck)«Linkliste
116 »Der 3D-Druck von Ersatzteilen, Immaterialgüterliche Implikationen«, -
117 Urheberrecht
118 Markengesetz
119 Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin
120
Maker-Plattform Thingiverse
121 »Handlungsfelder Additive Fertigungsverfahren«
122 »Mehrwertsteuersenkung von Reparaturdienstleistungen« Germanwatch Bericht
123 Frankreich als Vorreiter in Sachen Reparatur, Artikel
124 Repair Café Lünen
125 Techniknotaufnahme Eigenbaukombinat Halle (Saale)
126 Repair Café im GarageLab Düsseldorf
127 Hammertime Kassel
128 Hobbyhimmel Stuttgart
129
130 Fab Lab Fabulous St. Pauli
131 machBar Potsdam
132 Repair Café Hilpoltstein
133 Makerspace Bocholt
134 Fablab München
135 Makerspace Görlitz
136 HEI MünchenBildquellen Bildquellen Seite 5 links rechts 7 3D-drucken: 9 Repair Café: 10 Waschmaschinenteile: 14 1 Bodenbürste: 2 Klapptisch: 3 Toaster: 4 Mixer: 5 Haken: 15 6 Rolle: 7 Autoschlüssel: 8 Fernbedienung: 9 Fahrradkob: 16 Ball: Schichtrillen: 17 19 Bionische Form: 27 Messwerkzeuge: 28 Bildschirmfoto: O-Ring: 29 3D-Konstruktionen: Warping: 34 Recycling-Filament: Filament: 35 Bedampft: 36 3D-Konstruktion: Geschirrspülkorbrolle: 37 Brotschneidemaschine: Motorzahnrad: 38 Schiebedachtknopf: Schiebedacharmatur: 39 Gasdruckknopf: 40 Plattenspielerteil: 42 Kopfstütze: 48 Fab-Lab München: 52–55, 60–67 68 STL-Dateil: 69 Cura: 70, 72 77 Bildschirmfoto:
Impressum Verfasserinnen Astrid Lorenzen Anika Paape Kontaktadresse Herausgeber Runder Tisch Reparatur e.V.
www.dieUmweltDruckerei.de
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