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10.01.2017

3D-gedruckte Werkzeugeinsätze beim 80 Stunden Challenge

Studenten entwickeln und produzieren Kunststoffteil in Rekordzeit

Initiator des ungewöhnlichen Projekts und Coach des Vierteams war Prof. Dr.-Ing. Steffen Ritter, Professor an der Fakultät Technik der Hochschule Reutlingen. Im Interview erklärt er, warum sich zweieinhalb schlaflose Tage gelohnt haben.

Was genau ist die 80 Stunden Challenge?

Vier Studierende entwickeln ein kleines Kunststoffbauteil – in diesem Fall einen Kabelwickler – von der Ideenfindung bis zum spritzgegossenen Kunststoffteil ohne die exakte Aufgabenstellung im Vorfeld zu kennen. Dazu stehen 80 Stunden brutto zur Verfügung. Die Besonderheit ist der Einsatz 3D-gedruckter Spritzgießwerkzeuge.

  • Das Team am Start: Steffan Ritter (schwarz), Felix Jung, Marcus Bühler, Robin Sautter und Kevin Rigöl. © HS Reutlingen

    Das Team am Start: Steffan Ritter (in schwarz), Felix Jung, Marcus Bühler, Robin Sautter und Kevin Rigöl. © HS Reutlingen

  • Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

    Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

  • Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

    Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

  • Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

    Der Kreativprozess beginnt © HS Reutlingen

  • Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

    Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

  • Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

    Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

  • Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

    Knetmodelle zeigen, wo es hingeht. © HS Reutlingen

  • Gegen Mitternacht. Von Müdigkeit keine Spur. © HS Reutlingen

    Gegen Mitternacht. Von Müdigkeit keine Spur. © HS Reutlingen

  • In der Konstruktionsphase © HS Reutlingen

    In der Konstruktionsphase © HS Reutlingen

  • In der Konstruktionsphase © HS Reutlingen

  • Konstruktionsphase abgeschlossen © HS Reutlingen

    Konstruktionsphase abgeschlossen © HS Reutlingen

  • Jetzt kommt das Team von alphacam ins Spiel. © HS Reutlingen

    Jetzt kommt das Team von alphacam ins Spiel. © HS Reutlingen

  • Vorbereitung der additiv gefertigten Werkzeugeinsätze © HS Reutlingen

    Vorbereitung der additiv gefertigten Werkzeugeinsätze © HS Reutlingen

  • Vorbereitung der additiv gefertigten Werkzeugeinsätze © HS Reutlingen

    Vorbereitung der additiv gefertigten Werkzeugeinsätze © HS Reutlingen

  • Das war ganze Arbeit © HS Reutlingen

    Das war ganze Arbeit © HS Reutlingen

  • Das war ganze Arbeit © HS Reutlingen

    Und ab in die Fertigung © HS Reutlingen

  • Das war ganze Arbeit © HS Reutlingen

    Die Zeit läuft! © HS Reutlingen

  • Alles funktioniert hervorragend © HS Reutlingen

    Alles funktioniert hervorragend ... © HS Reutlingen

  • ... im EPI-Center – dem Entwicklungszentrum für Polymerinnovationen © HS Reutlingen

    ... im EPI-Center – dem Entwicklungszentrum für Polymerinnovationen © HS Reutlingen

  • Das Werkzeug mit dem fertigen Einsatz - alles sieht gut aus. © HS Reutlingen

    Das Werkzeug mit dem fertigen Einsatz - alles sieht gut aus. © HS Reutlingen

  • Die ersten Bauteile fallen aus den Einsätzen © HS Reutlingen

    Die ersten Bauteile fallen aus den Einsätzen © HS Reutlingen

  • Die ersten Bauteile fallen aus den Einsätzen © HS Reutlingen

    Die ersten Bauteile fallen aus den Einsätzen © HS Reutlingen

  • Probe aufs Exempel: Das Ergebnis kann sich sehen lassen. © HS Reutlingen

    Probe aufs Exempel: Das Ergebnis kann sich sehen lassen. © HS Reutlingen

  • Nach 54 Stunden und 53 Minuten: erschöpft, aber glücklich! © HS Reutlingen

    Nach 54 Stunden und 53 Minuten: erschöpft, aber glücklich! © HS Reutlingen

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Wie kamen Sie auf diese Idee?

Wir haben uns in einer einjährigen Studie sehr intensiv mit 3D-gedruckten Spritzgießwerkzeugen beschäftigt. Einer der Vorteile dieses Verfahrens ist die schnelle Umsetzung von gedruckten Werkzeugen. Wir wollten diesen Aspekt auf die Spitze treiben und so die Schnelligkeit des Entwicklungsprozesses darstellen.

Sicher braucht so ein Projekt einen Sponsor?

Ja, ohne die Unterstützung der Industrie und Partnerunternehmen sind solche Projekte nicht realisierbar. Wir hatten das Glück, mit alphacam einen Spezialisten und Lösungsanbieter im 3D- Druck für unsere Idee gewinnen zu können.

Das Tolle war, dass wir, nachdem unsere CAD-Daten des Werkzeugs an alphacam unterwegs waren, selber dort hingefahren sind. Dort wurde das Werkzeug produziert und Heinz-J. Meyer, der Projektleiter Kunststoffformeinsätze, ist direkt im Anschluss persönlich mit uns nach Reutlingen zurückgefahren, um gemeinsam mit uns vor Ort die ersten selbstentworfenen Kabelwickler auf der hochschuleigenen Spritzgussmaschine zu produzieren.

Können Sie uns etwas zum Ablauf sagen?

Am Montag, den 31. Oktober, Punkt 8.00 Uhr, fiel der Startschuss und enden sollte die Challenge nach 80 Stunden. Das wäre der Donnerstag um 16.00 Uhr gewesen. Aber wir waren viel früher fertig als erwartet. Schon am Mittwoch, 3. November, um 14.53 Uhr – also nach nur 54 Stunden und 53 Minuten!

Wo genau fand die Challenge statt und wie sah ein Challenge-Tag aus?

An der Hochschule Reutlingen, in unserem CAD-Labor im EPI-Center – dem Entwicklungszentrum für Polymerinnovationen und bei alphacam in Schorndorf.
Wir hatten eine strukturierte Aufgabenteilung. Jeder Student hatte einen Hauptverantwortungsbereich: Produktion, Kreativ- und Konstruktionsprozess, Bauteilkonstruktion auf CAD und die Werkzeugkonstruktion am CAD.

Was ist der Lern- oder Erfahrungswert für die Studierenden?

Die Besonderheit ist, innerhalb eines extremen Zeitkorsetts ein echtes Produkt in den Händen zu halten. Es bleibt nicht bei der Theorie. Im Team haben wir es geschafft, die Idee und Theorie in kürzester Zeit praktisch umzusetzen. Alle Abläufe innerhalb einer Produktentwicklungskette haben wir innerhalb dieses Zeitfensters auf die Spitze getrieben.

Und was reizte Sie als Studierende an der Challenge?

Felix Jung: Die Herausforderung, ein Produkt innerhalb 80 Stunden von einer ersten Idee bis hin zu den fertigen Prototypen zu begleiten. Dies im Team und in Zusammenarbeit mit einer Firma durchzuführen und zu untersuchen, macht das Thema natürlich sehr unterhaltsam.

Marcus Bühler: Ich habe mitgemacht, weil mich die Praxisnähe eines aktuellen Forschungsthemas in Kooperation mit einer Firma sehr angesprochen hat.

Kevin Rigöl: … nicht einzuschlafen und die Aufmerksamkeit konstant auf hohem Niveau zu halten. Die Idee auch so umzusetzen, wie wir uns das vorstellen und den Prototypen in der vorgegebenen Zeit fertig zu stellen unter Berücksichtigung aller Phasen von der Konzeption bis hin zur Produktion. Die Zeit, das ist die größte Herausforderung!

Robin Sautter: Am ersten Tag war es ziemlich „brutal“. Es ist schon eine Herausforderung durchgehend zusammen mit rauchenden Köpfen und keinem Schlaf in einem Raum zu sein.
Stichwort Meine Herausforderung ist …?

Professor Ritter, was erhoffen Sie sich von der Challenge?

Ich glaube ich habe mit meinem Studenten-Team eine sehr innovative Geschichte gemacht, die es so noch nicht gab. Wir hatten alle Spaß daran und konnten unsere Kreativität leben. Dadurch haben wir sicher den Grundstein für neue Projekte gelegt, auch wenn sie mal aus dem Rahmen fallen – die Akzeptanz für solche Experimente wird dadurch erhöht.

Haben Sie weitere Pläne, z. B. die Challenge im Wettbewerb mit anderen Hochschulen durchzuführen?

Wer weiß, vielleicht gibt es die Challenge mal in größerem Stil …

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Thema des Monats: additive Fertigung, Bild: Altair/AP Works

Weiterführende Information
Unternehmensinformation

alphaCAM GmbH

Erlenwiesen 16
DE 73614 Schorndorf
Tel.: 07181 9222-0
Fax: 07181 9222-100

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