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Möglichkeiten der Mediendidaktik

Der Erfolg bei der Vermittlung technischer Inhalte im Hochschulbereich wird wesentlich vom richtigen Medieneinsatz bestimmt. Im Vergleich zu den elektronischen Medien (z.B. Powerpoint, Lernplattformen) hat die Bedeutung des klassischen Lehrmodells eher abgenommen. In diesem Beitrag wird der erfolgreiche Einsatz eines 3D-Farbdruckers in der Lehre dargestellt.

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In allen Bereichen der technischen Aus- und Weiterbildung, insbesondere an Fachhochschulen und Universitäten, müssen die LektorInnen sich permanent darum bemühen, die Lehrinhalte der technischen Entwicklung anzupassen und neue didaktische Möglichkeiten aufzugreifen. Die Halbwertszeit des Wissens sinkt ständig und beträgt für typische Hochschulfächer etwa zehn Jahre, in extrem technologieorientierten Disziplinen ist die Situation noch drastischer. Die aktuelle Technologie wird in zahlreichen Branchen in zehn Jahren bereits zu 80 Prozent veraltet sein.

Die genannten Fakten sind gute Gründe dafür, dass neue Methoden und Medien zur Verbesserung der Situation entwickelt werden müssen. Die so genannten Rapid Technologien stellen die idealen Hilfsmittel dar, um die neuesten Trends für die Studierenden ´greifbar´zu machen. 3D-Drucksysteme, die für den Unterricht gestaltete Lehrmodelle und industrielle Produkte als Schnittmodelle in Vollfarbe erzeugen, schaffen wichtige Voraussetzungen, um besonders die Jugend für Technik zu begeistern.

Technik des 3D-Druckers an der FH CAMPUS 02

Das Drucksystem des Studiengangs Automatisierungstechnik an der FH CAMPUS 02 arbeitet nach dem Prinzip des indirekten 3D-Druckens. Der Prozess des indirekten Druckens ist durch das Sprühen eines Bindemittels in ein Pulverbett gekennzeichnet, um eine dünne Schicht des Ausgangsmaterials in eine feste Schicht zu verwandeln und gleichzeitig mit der darunter liegenden, bereits gebauten Struktur zu verbinden. Nachdem durch zeilenweises Abarbeiten der Arbeitsebene eine
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3D-Drucksysteme, die für den Unterricht gestaltete Lehrmodelle und industrielle Produkte als Schnittmodelle in Vollfarbe erzeugen, schaffen wichtige Voraussetzungen, um besonders die Jugend für Technik zu begeistern.

3D-Drucksysteme, die für den Unterricht gestaltete Lehrmodelle und industrielle...

Schicht (ca. 0,1mm) fertig gedruckt ist, senkt sich die gesamte Bauplattform mit den halbfertigen Teilen um die Schichtstärke ab.

Eine Einrichtung (z.B. Walze) trägt eine neue Pulverschicht aus einem Vorratsbehälter auf, streicht diese glatt und bei der Rückbewegung sprüht der Druckkopf wieder zeilenweise Bindemittel selektiv auf die zu verfestigenden Stellen. Dieses schichtweise Bauprinzip ermöglicht die Ausnutzung des gesamten Volumens durch das gleichzeitige Drucken mehrerer Teile und das Drucken von Körpern in den Hohlräumen anderer Teile. Damit sind Geometrien und Funktionen möglich, die mit konventioneller Fertigung nicht herstellbar sind. Die bereits gedruckten Volumen sind von losem Pulver umschlossen, das als Stützmedium für Überhänge und freistehende Segmente dient.

Ist der Druckvorgang abgeschlossen, wird das umgebende Pulver abgesaugt und die Teile können entnommen werden. In der Nachbehandlungsstation, die im Drucker integriert ist, wird noch anhaftendes Pulver vom Bauteil mit einer feinen Druckluftdüse abgeblasen.

Als letzter Arbeitsschritt erfolgt die Infiltration der Teile mit flüssigem Cyanacrylat, das in die Werkstückoberfläche eindringt und dort aushärtet. Dadurch wird die Festigkeit der Bauteile erhöht. Ein neues Pulver erlaubt sogar die Infiltration mit Wasser und ergibt für rein weiße Bauteile bessere Resultate. Besitzt die Maschine neben dem Druckkopf für farblosen Binder auch weitere Druckköpfe für drei Grundfarben (Yellow, Magenta und Cyan), können
farbige Teile erzeugt werden.

Der Beitrag ist als Versuch zu verstehen, die Möglichkeiten moderner Rapid Technologien nicht nur für die Produktentwicklung, sondern auch für die Lehre zu nutzen. Das Ziel aller Bemühungen zur Verbesserung der Qualität der Ausbildung sollte die bestmögliche Förderung der Kreativität der Studierenden sein.
3D-Drucksysteme, die für den Unterricht gestaltete Lehrmodelle und industrielle Produkte als Schnittmodelle in Vollfarbe erzeugen, schaffen wichtige Voraussetzungen, um besonders die Jugend für Technik zu begeistern.


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