fatuk | Fachbereich Architektur Rheinland-Pfälzische Technische Universität
Fachbereich Tragwerk und Material

Digitallabor

Willkommen im Digitallabor Architektur - TU Kaiserslautern

Das Digitallabor und die Modellbauwerkstatt sind Teile der Forschungseinrichtung t-lab »Holzarchitektur und Holzwerkstoffe« des Fachbereichs Architektur.
Das Labor ist fester Bestandteil in der Forschung und Lehre für die Fachgebiete der Architektur und den Forschungsbereich. Während dem Studium bekommen Studenten/innen Hilfestellung im Modellbau bei ihren Entwurfs- und Diplomarbeiten. Dieses Angebot steht auch externen Studierenden im beschränktem Umfang zur Verfügung. Es können Bauteile und Zuschnitte aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Dazu stehen im Digitallabor mehrere CNC-gesteuerte Präzisionsmaschinen zur Verfügung.

Es werden bei freien Kapazitäten auch Aufträge und Dienstleistungen für andere Fachbereiche bzw. Institute der TU Kaiserslautern angenommen. Zudem sind externe Aufträge im Bereich Modellbau und Herstellung von Bauteilen möglich.

Im Bereich der Ausbildung an der TU Kaiserslautern ist das Digitallabor Architektur auch tätig. Es steht ein Ausbildungsplatz für den Beruf Technischer Modellbauer in der Fachrichtung Anschauungsmodellbauer zur Verfügung.

Möglichkeit zur Herstellung von folgenden Modellen:

Um dreidimensionale Räumlichkeiten und Zusammenhänge sichtbar zu machen, erstellen, bearbeiten und fertigen wir untenstehende 3D-Modelle:

  • Architektur- und Ausstellungsmodelle
  • Städtebau- und Landschaftsmodelle
  • Physische Modelle aus Gips oder Kunststoff
  • Designmodelle und Formstudien
  • Formenbau
  • Giesformen

Ausstattung

Ausstattung

Maschinendaten:

Hersteller:
Universal Laser
Typ:
X-660, Laser Cartridge 60 Watt
Max. Arbeitsfläche:
812 x 457 mm
Zuschnittgröße MDF:
800 x 450 mm
Zuschnittgröße Pappen:
700 x 450 mm

Funktion:

Der Universal Laser ist ein computergesteuertes System für den Laserzuschnitt bzw. zur Lasergravur oder -markierung, in weichem Plattenmaterial. Aus Zeichnungen und Grafiken die mit einem CAD Programm (AutoCad, Illustrator, CorelDraw etc.) erstellt wurden ist es nach einer kurzen Bearbeitungszeit möglich, reelle filligrane und präzise Gegenstände mit diesem Lasersystem herzustellen.

In den Betriebsmodi sind zwei Varianten möglich:

  • Raster- und Vektorgravur oder Vektorschnitt
  • 3D- und Stempelgravur

Ansteuerung:

Über einen hpgl Druckertreiber direkt aus der Software wie (AutoCad, Illustrator, CorelDraw etc.) lassen sich in der Ausgabesoftware die Parameter wie Verfahrgeschwindigkeit, Power und Pulsung des Laser einstellen.

Mögliche File Formate aus den benannten Programmen:

  • .dxf und .dwg AutoCad bis 2011

Datensätze:

Unterschiedliche Arbeitsschritte wie Ritzen, Schneiden oder Gravieren sind in verschiedenen Layern zu Organisieren. Die Zeichnungen sollten in mm skaliert sein und keine Blöcke, Gruppen und Symbole enthalten (Vektorzeichnungen). Als weitere Bearbeitungsart können auch Pixelbilder umgesetzt werden.

Schneidbare Materialien:

Papier, Pappe (keine Wellpappe), Karton, Sperrholz, Finn-Pappe, Leder, Gummi, Holz bis zu einer Materialdicke von 1-5 mm je nach Materialart.
(Materialien auf Anfrage).

Acryl- / Plexiglas werden vom Labor gestellt da diese nicht PVC-haltig sein dürfen!

Gravierbare Materialien:

Acryl- / Plexiglas,eloxiertes Aluminium, Holz, Leder, Glas, Gummi, Stein, lackierte Metalle. (Materialien müssen selber mitgebracht werden).
Da einige Materialien nicht für den CO2 Laser frei gegeben sind bitte Rücksprache mit dem Digitallabor halten.

Maschinendaten:

Hersteller:
Universal Laser
Typ:
ILS 12.150D, 2 x Laser Cartridge 50 Watt
Max. Arbeitsfläche:
1219 x 610 mm
Standardgröße Pappen:
1000 x 600 mmm

Funktion:

Das Industrie-Lasersystem ermöglicht im Gegensatz zum schon vorhandenen Laser X660, das Bearbeiten von von grösseren Teilen und dickerem Plattenmaterial. Durch Highspeedcutting ist eine schnellere Bearbeitung bei Gravierung möglich. Bei der Laserbearbeitung werden Zeichnungen und Grafiken aus einem CAD Programm (AutoCad, Illustrator, CorelDraw etc.) in einer kurzen Bearbeitungszeit reelle filligrane und präzise Gegenstände hergestellt.

In den Betriebsmodi sind zwei Varianten möglich:

  • Raster- und Vektorgravur oder Vektorschnitt
  • 3D- und Stempelgravur

Ansteuerung:

Über einen materialbasierenden Druckertreiber werden direkt aus der Software alle Parameter wie Verfahrgeschwindigkeit, Power und Pulsung des Laser manuell oder automatisch angesteuert. Zur Gravierung können die Laserstrahlen aus den beiden Cartridge nebeneinander gelegt (schnellere Bearbeitungszeit)

Mögliche File Formate aus den benannten Programmen:

  • .dxf und .dwg AutoCad bis 2011

Datensätze:

Unterschiedliche Arbeitsschritte wie Ritzen, Schneiden oder Gravieren sind in verschiedenen Layern zu Organisieren. Die Zeichnungen sollten in mm skaliert sein und keine Blöcke, Gruppen und Symbole enthalten (Vektorzeichnungen). Als weitere Bearbeitungsart können auch Pixelbilder umgesetzt werden.

Schneidbare Materialien:

Papier, Pappe, Karton, Finn-Pappe, Stempelgummi, Acrylglas XT und GS bis zu einer Materialdicke von 1-10 mm je nach Materialart.
(Materialien auf Anfrage).

Acryl- / Plexiglas werden vom Labor gestellt da diese nicht PVC-haltig sein dürfen!

Gravierbare Materialien:

Acryl- / Plexiglas, eloxiertes Aluminium, Holz, Leder, Glas, Gummi, Stein, lackierte Metalle. (Materialien müssen selber mitgebracht werden).
Da einige Materialien nicht für den CO2 Laser frei gegeben sind bitte Rücksprache mit dem Digitallabor halten.

Maschinendaten:

Hersteller:
Zünd
Typ:
M-1600 Präzision-Schneideplotter
Schneidebereich:
1300 x 1620 mm - Werkzeug abhängig
Pappengrößen:
1000 x 700 mm

Funktion:

Der Plotter besteht aus Schneidetisch, Balken und Kopfwagen. Der Balken wird von einem servogesteuerten DC-Motor angetrieben. Der Kopfwagen ist ein Bestandteil des Balkens und dient der Aufnahme der Werkzeugköpfe. Die Genauigkeit des Messsystems beträgt 0,005 mm.

Zum Schneiden steht ein TZs-20 Werkzeugkopf mit verschieden Einsätzen zur Verfügung:

  • Einsatzhülle mit Schneidemesser zum Schneiden und Ritzen von weichem Plattenmaterial bis 4mm.
  • Pneumatisches Oszilliersystem für weiche Materialien bis 40 mm.
  • Pen zum markieren von Bauteilen und Beschriftungen.

Zum Fräsen und Gravieren ist ein Rz-P Werkzeugkopf mit Pen-Modul vorhanden:

  • Fräsen und Gravieren von Plattenmaterial bis 20 mm

Ansteuerung:

Über AutoCad bzw. Ilustrator auf die Steuersoftware OptiSCOUT

Mögliche File Formate aus den benannten Programmen:

  • .dxf und .dwg AutoCad bis 2011

Aufbereiten der Datensätze:

Unterschiedliche Arbeitsschritte wie Ritzen, Schneiden, Zeichnen oder Fräsen sind in verschiedenen Layern zu Organisieren. Die Zeichnungen sollten in mm skaliert sein und keine Blöcke, Gruppen und Symbole enthalten (Vektorzeichnungen).

Schneidbare Materialien:

Karton, Sperrholz, Finn-Pappe, Depafit etc. - mit dem Schneidmesser bis 4 mm
Schaumstoffe, Weichfaserplatten etc. - mit dem pneumatischen Oszilliersystem bis maximal 40 mm.

Fräsbare Materialien:

Sperrholz, MDF-Platten, Styrodur, Acryl-/ Plexiglas, Kunststoffe etc. - Frästiefe bis maximal 20 mm, absolut und relativ zur Oberfläche.

Maschinendaten:

Hersteller:
imes/icore
Typ:
GFY-138/158
Schneidebereich:
1380 x 1580 mm
Portalhöhe:
300 mm

Funktion:

Die 3-Achs-CNC-Fräsmaschine eignet sich besonders zur Herstellung von großen Freiformgeometrien in den Achsen x-y-z. Die Durchlasshöhe von 300 mm lässt das Fräsen zahlreicher Anwendungen mit hohen Bauteilen zu. Mit einem eingebauten Rundschalttisch ist eine zusätzliche 4. Achse möglich.

Durch den Einsatz eines AC-Servomotorn zeichnet sich die Maschine durch sehr ruhige Laufeigenschaften und sehr hohe Dynamik aus. Im Zusammen-spiel zwischen HCM-Steuerung, Antriebsmotoren und leistungsstarken Servoverstärkern ergibt sich ein sehr gutes Regelverhalten.

Damit ist das Fräsen auch von komplexen Aluminiumbauteilen möglich.

Ansteuerung:

HCM - Steuerung Isel MM 2000

Aufbereiten der Datensätze:

Mit der Software isy CAM 3.0 werden die Konstruktionzeichnungen bearbeitet. Die Frässtrategie wird festgelegt sowie alle Arbeitsschritte bearbeitet und anschliessend der Job berechnet in Maschinencode ausgegeben, sodass er an die HCM-Steuerung übergeben werden kann. Eine Simulation aller Arbeitsschritte ist möglich.

Mögliche File- Formate:

.stl, .dxf, .dwg, .iges, .sat, .eps

Fräsbare Materialien:

Holz, Acryl- / Plexiglas, Schaumstoff, faserverstärkte Kunststoffe und Aluminium

Maschinendaten:

Hersteller:
Imes
Typ:
CPV 4030
Schneidebereich:
395 x 300 mm
Portalhöhe:
150 mm

Funktion:

Die 3-Achs-CNC-Fräsmaschine eignet sich besonders zur Herstellung von Kleingeometrien in den Achsen x-y-z. Durch den Einsatz eines DC-Servomotor zeichnet sich die Maschine durch sehr ruhige Laufeigenschaften aus.

Ansteuerung:

Remote Software

Aufbereiten der Datensätze:

Mit der Software isy CAM 3.0 werden die Konstruktionzeichnungen bearbeitet. Die Frässtrategie wird festgelegt sowie alle Arbeitsschritte bearbeitet und anschliessend der Job berechnet in Maschinencode ausgegeben, sodass er an die HCM-Steuerung übergeben werden kann. Eine Simulation aller Arbeitsschritte ist möglich.

Mögliche File- Formate:

.stl, .dxf, .dwg, .iges, .sat, .eps

Fräsbare Materialien:

Holz, Acryl- / Plexiglas und Kunststoffe

Maschinendaten:

Hersteller:
Stratasys
Typ:
F170
Bauraum:
254 x 254 x 254 mm
Zuschnittgröße MDF:
800 x 450 mm

Funktion:

Über einen in x- und y-Richtung verfahrbaren FDM - Maschinenkopf wird Modellmaterial (ABS) zugeführt, welches dort bei einer Temperatur von ca. 300 Grad Celsius aufgeschmolzen und über eine Düse auf eine Bauplattform aufgebracht wird. Durch thermisches Verschmelzen wird das Modell Schicht für Schicht aufgebaut und verfestigt sich sofort. Gegebenenfalls wird zur Unterstützung überhängender Bauteile mit einer zweiten Düse eine notwendige Stützkonstruktion aufgebaut.

Das Stützmaterial (SST) unterscheidet sich in seiner Farbe und Festigkeit vom Modellmaterial. Es geht mit dem Bauteil keine Verbindung ein und kann nach Fertigstellung des Modells in einer erhitzten Lauge ohne Beschädigung des Prototypen aufgelöst werden.

Das fertige Modell steht anschließend ohne das es gehärtet und gereinigt werden muss, zur Verfügung.

Ansteuerung:

Steuersoftware für die F170 ist die Software GrabCad (Stratasys)
Mögliches File Format: .stl

Aufbereiten der Datensätze:

Die 3D Stereolitographiedateien (.stl) können aus allen gängigen Programmen (wie AutoCad, Rhinoceros etc.) in das Programm Catalyst exportiert werden. Mit der Software sind keine Reparaturen an den .stl-File oder ähnliches möglich, es besteht nur die Möglichkeit Lage und Größe innerhalb des Bauraumes festzulegen und die Baubarkeit (Simulation) zu überprüfen. Weiterhin wird mit dieser Software die Bauzeit und der Materialbedarf ermittelt, über die der Preis kalkuliert werden kann.

Verwendbare Materialien:

ABS - Kunststoff in den Farben: weiss, grün, gelb, rot, blau und grau Supportmaterial (Stützkonstruktion)
ASA- UV beständiger Kunststoff
PLA

Hinweise:

Mit diesem Gerät ist es möglich innerhalb weniger Stunden physikalische Modelle direkt aus digitalen Daten herzustellen. Das System ist vielseitig und einfach im Gebrauch und bietet Anwendern die Möglichkeit, verschiedene Konzeptmodelle und Bauteile zu produzieren.

Es werden von Studenten ausschliesslich fehlerfreie .stl-Dateien bzw. simulierte und abgespeicherte Catalyst-Dateien entgegengenommen. Es ist auf sparsame Verwendung von Stützmaterial zu achten, dies ist durch Kontrolle bei der Lage des Modells im Bauraum festzustellen. Bei der Konstruktion von hohen schlanken Bauteilen ist auf eine Mindeststärke von 1,5 mm zu achten (es empfielt sich in manchen Fällen eine höhere Stärke zu wählen).

Maschinendaten:

Hersteller:
3D System
Typ:
Projekt 360
Baumraum:
203 x 254 x 203 mmm

Funktion:

Mit einer Walze wird eine Schicht Mineralpulver vom Vorratsbehälter auf die Bauplattform übertragen (Schichtdicke 0,089 - 0,203mm). Mit einem Tintenstrahlkopf wird anschließend Binder auf das Bauteil aufgesprüht und der Querschnitt des Bauteils härtet aus. Ein Hebezylinder senkt sich anschließend ab und macht Platz für die nächste Schicht. Dieser Vorgang wiederholt sich bis das Bauteil fertig ist.

Die Hohlräume werden während der Bauphase mit dem gleichen Mineralpulver aufgefüllt. Somit sind alle Geometrien möglich. Nach der Fertigstellung kann dieses Pulver vorsichtig aus den Hohlräumen abgesaugt und wiederverwendet werden. Dies reduziert die Produktionskosten.

Das fertige Modell muss anschließend noch fixiert werden.

Ansteuerung:

Steuersoftware für die Projekt 360 ist die Software 3D print (3D System)
Mögliches File Format: .stl

Aufbereiten der Datensätze:

Die 3D Stereolitographiedateien (.stl) können aus allen gängigen Programmen (wie AutoCad, Rhinoceros etc.) in das Programm ZPrint exportiert werden. Mit der Software sind kleine Reparaturen an den .stl-File möglich, es besteht die Möglichkeit Lage und Größe innerhalb des Bauraumes festzulegen und die Baubarkeit (Simulation) zu überprüfen. Weiterhin wird mit dieser Software die Bauzeit und der Materialbedarf ermittelt, über die der Preis kalkuliert werden kann.

Verwendbare Materialien:

Mineralpulver weiss

Hinweise:

Mit diesem Gerät ist es möglich innerhalb weniger Stunden physikalische Modelle direkt aus digitalen Daten herzustellen. Das System ist schnell, vielseitig und einfach im Gebrauch und bietet Anwendern die Möglichkeit, verschiedene Konzeptmodelle und Bauteile preiswert zu produzieren.

Es werden von Studenten ausschliesslich fehlerfreie .stl-Dateien entgegengenommen. Bei der Konstruktion von hohen schlanken Bauteilen ist auf eine Mindeststärke von 2,0 mm zu achten (es empfielt sich in manchen Fällen eine höhere Stärke zu wählen).

Maschinendaten:

Hersteller:
StepFour
Typ:
PC-CUT 1000
Arbeitsbereich:
1000 x 1000 x 300-1450 mm (Drahtlänge)

Funktion:

Mit der Heizdrahtmaschine können handelsübliches Polystyrol und Styropor geschnitten werden. Über Schrittmotoren wird ein gespannter Heizdraht computergesteuert in den Achsen x,y,z zwischen den Portalen verfahren. Die Spannung des Drahtes wird durch eine elektronische Spannvorrichtigung ständig korrigiert und sorgt für gerade Schnitte. Mit Hilfe eines Drehtellers sind individuelle Drehwinkel per Computer einstellbar. Somit ist die Herstellung von 3D-Körper möglich. Für unbekannte Material/Schneidekombinationen muss diese Abbrandkennlinie vorher ermittelt werden.

Ansteuerung:

StepFour Schneidesoftware V4 über DOS
Mögliches File Format: .dxf

Aufbereiten der Datensätze:

Die Kanten der zu schneidenden Konturen werden aus CAD - Programme in die Schneidesoftware exportiert. Dort werden alle weiteren Einstellungen für den Zuschnitt vorgenommen. Damit der fertig geschnitte Körper exakt dem gezeichneten entspricht, muss das gewählte Material in der Software selektiert werden. Dabei wird der Schnittverlauf anhand voreingestellter Parameter so eingestellt, daß die Abrandlinie berücksichtigt wird. Das heißt es wird die Dicke des Schmelzbereiches welche durch die Heizleistung des Drahtes beeinflusst wird berücksichtigt.

Verwendbare Materialien:

Polystyrol und Styropor

Öffnungszeiten

Öffnungszeiten Digital-Labor

Zu den angegebenen Öffnungszeiten ist die Bearbeitung der Jobs, mit den Lasern und dem Präzisionscutter in der Regel direkt oder Zeitnah möglich. Für größere Entwürfe oder Diplomarbeiten, sowie die Nutzung der anderen CNC-gesteuerten Maschinen (Fräsmaschinen und 3D-Printer etc.) ist eine Terminvereinbarung erforderlich.

Terminvereinbarung: digitallabor@architektur.uni-kl.de

Auftragsannahme:

Montag bis Freitag 08.00 - 11.00 Uhr

Öffnungszeiten für Studenten in der Vorlesungszeit:

Montag bis Donnerstag 08.00 - 12.00 Uhr und 13.00 - 16.00 Uhr
Freitag 08.00 - 13.00 Uhr

Öffnungszeiten für Studenten in der vorlesungsfreien Zeit:

Dienstag und Mittwoch 08.00 - 12.00 Uhr und 13.00 - 16.00 Uhr

Preise

Preise

Für Studentenjobs sind die Unkostenbeiträge sofort bei Abholung und in bar fällig.

Für Studenten gelten folgende Preise:

  • für die ersten beiden Stunden 20,00 €/h >> Abrechnung im 1/4 Stundentakt
  • für jede weitere Stunde 10,00 €/h >> Abrechnung im 1/4 Stundentakt (Preisreduzierung für große Entwurfs- bzw. Diplommodelle)
  • der Preis für die 3D- Printer richtet sich nach dem Materialverbrauch (Im Digitallabor nachfragen)

Für andere Fachbereiche bzw. Institute der TU Kaiserslautern:

  • es werden die Sätze wie bei den anderen wissenschaftlichen Werkstätten der TU in Rechnung gestellt

Bei externen Aufträge:

  • Preise auf Anfrage. Es werden zusätzlich Stundensätze für Datenaufbereitung berechnet.

Zusätzlich entstehen Kosten für Material, das für den Job benötigt wird.

Kontakt

Kontakt

Das Digitallabor ist den Lehrgebieten Methodik des Entwerfens und Entwerfen und Tragwerk + Material - angegliedert.
Es wird vom Personal aus den beiden Lehrgebieten betreut.

Ansprechpartner / Themen

Allgemeine Anfragen richten Sie bitte an: digitallabor@architektur.uni-kl.de

Leitung Labor

Technische Betreuung der Maschinen und Fragen zur Ansteuersoftware, Software-Modellherstellung
Daniel Schneider
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956
Fax: 0631-205- 4713
digitallabor@architektur.uni-kl.de

Vertretung
Denise Mooslehner
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956
digitallabor@architektur.uni-kl.de

Betreuung Z-Corps 3D-Printer und Heizdrahtmaschine
Dipl.-Ing. Maximillian Wienecke
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956

Auszubildende
Johanna Rieschl
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956
digitallabor@architektur.uni-kl.de

Max Wolterink
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956
digitallabor@architektur.uni-kl.de

Claudius Pfaff
Bau 1- Raum U-002
Telefon: 0631-205-2956
digitallabor@architektur.uni-kl.de