Wir rekonstruieren eine kaputte Kleiderstandgenhalterung mit Hilfe von Reverse-Engineering.

Für die Reparatur haben wir das zerbrochene IKEA-Schrankteil zunächst mit einem 3D-Scanner gescannt. Dann wurde es in Plastik gedruckt. Dafür kam das Lasersintering-Verfahren zum Einsatz.
Das zerbrochene Schrankteil stammt aus dem Schrank meines ehemaligen Mitbewohners. Leider hat der Kleiderstangenhalter aus seinem Schrank den letzten Umzug nicht unbeschadet überstanden. Der Rand ist gebrochen, weshalb die Kleiderstange keinen Halt mehr fand.

Zerbrochenes IKEA Schrankteil

Zerbrochenes IKEA Schrankteil

3D-CT des kaputten Bauteils

Der erste Schritt zur Rekonstruktion eines Objekts ist ein 3D-Scan. In diesem Fall haben wir den Scan mit einem Computertomographen gemacht. Ich bin dafür extra nach Leipzig ins Kunststoffzentrum gefahren, da dort ein brandneuer Computertomograph steht. Der Computertomograph funktioniert mit Röntgenstrahlung. Er sieht ein bisschen aus wie eine überdimensionale Mikrowelle und hat Bleitüren, um den Bediener vor der Röntgenstrahlung zu schützen.

Die Röntgenstrahlung wird dabei im Gerät auf das Objekt gerichtet und projiziert ein Abbild dessen auf einen Detektor im Computertomographen. Das Röntgenbild wird noch während des Prozesses direkt auf einem Bedienmonitor sichtbar. Nach Abschluss dieses Schritts hat man bereits den fertigen 3D-Scan des Objekts, die STL Datei.

3D-CT

3D-CT (Computertomograph)

Reverse-Engineering

In einem zweiten Schritt wird dann das Objekt mit einer Computersoftware digital rekonstruiert. Das ist das sogenannte Reverse-Engineering. Dabei wird aus der Geometrie des Scans am Computer die endgültige Form des Objekts konstruiert. In unserem Fall bedeutet das, dass wir die zerbrochenen Ecken des Schrankteils digital wieder in ihre alte Form bringen. Reverse Engineering ist die Übertragung von der STL Datei (Scan) zum CAD-Modell (STEP).

 Digitale Rekonstruktion des IKEA Schrankteils

Digitale Rekonstruktion des IKEA Schrankteils

3D-Druck des reparierten Bauteils

Im dritten Schritt wird unser Objekt dreidimensional gedruckt. Es gibt verschiedene 3D-Druckverfahren. Wir haben für unser Schrankteil das Lasersintering-Verfahren verwendet. 

Neben dem Lasersintering gibt es zum Beispiel noch den FDM-Druck, bei dem aus einer Düse, ähnlich einer Heißklebepistole, flüssiger Kunststoff Schicht für Schicht zum fertigen Modell aufgebaut wird.

Beim Lasersintering-Verfahren (SLS) wird dagegen das Modell in einem Pulverbett aufgebaut. Der Laser verschmilzt dabei die Konturen des Objekts zuerst in eine dünne Schicht Pulver. Danach wird maschinell eine zweite Schicht Pulver aufgetragen und der Laser verschmilzt auch diese wieder exakt passend auf die vorangegangene. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das gesamte Modell fertig aufgebaut ist. Im fertigen Modell ist dadurch ein feines Stepping sichtbar, also die Linien zwischen den verschmolzenen Schichten.

Lasersintering-Verfahren

Lasersintering-Verfahren

Am Ende des Drucks befindet sich das Modell in einem Pulvereimer. Jetzt ist das neue Schrankteil eigentlich schon fertig, allerdings muss es noch aus dem Pulver freigelegt und gereinigt werden.

Freilegen des Modells

Freilegen des Modells

Das Modell wird aus dem Pulver ausgegraben und mit Bürsten grob gereinigt, bevor die Oberfläche mit einem Sandstrahler abgestrahlt wird. Das Sandstrahlen glättet die Oberfläche und entfernt letzte Pulverreste. Im finalen Schritt wird es noch mit einer Luftdüse abgepustet.

Das nachgebaute Schrankteil hat perfekt in den Schrank meines ehemaligen Mitbewohners gepasst.

Rekonstruiertes IKEA Schrankteil

Rekonstruiertes IKEA Schrankteil

Anfrage an Holocreators

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