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2021 | OriginalPaper | Chapter

4. Digitale Prozesskette beim Beton-3D-Druck

Author : Martin Krause

Published in: Baubetriebliche Optimierung des vollwandigen Beton-3D-Drucks

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Im kleinformatigen 3D-Druck hat sich bereits eine durchgängige digitale Prozesskette zur Datenaufbereitung entwickelt und etabliert. In Abschnitt 2.4.2 wurde bereits ausführlich auf die weitgehend verfahrensunabhängige digitale Prozesskette bei den additiven Fertigungsverfahren eingegangen. Demnach ist es möglich, auf Basis identischer Datengrundlagen, z. B. CAD- oder STEP-Dateien, 3D-Objekte mittels unterschiedlichster Fertigungsverfahren in Verbindung mit verschiedenen Materialien und Bauteilabmessungen zu erzeugen.

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Footnotes
1
Der kleinformatige 3D-Druck ist geometrisch begrenzt durch Bauteilkubatoren bis etwa 1,0 m3.
 
2
Hager et al. 2016, S. 296.
 
3
Z. B. wurden die Maschinenbefehle für den Wand-Prototyp der TU München (Extrusion von Holzleichtbeton, Abmessungen ca. (L · B · H =) 1,5 m · 0,4 m · 1,0 m) händisch programmiert, vergleiche bi-medien 2018.
 
4
Haghsheno et al. 2016, S. 142.
 
5
Otto und Krause 2018, S. 585.
 
6
Gebhardt 2016, S. 35.
 
7
Weiterführende Informationen sind Awiszus et al. 2016 zu entnehmen.
 
8
In Anlehnung an Krause und Otto 2019, S. 175.
 
9
In der Fachliteratur wird ein fehlerfreies Modell als „wasserdicht“ bezeichnet.
 
10
Weiterführend hier An 2018, S. 76 ff.
 
11
Kepler 2013, S. 1.
 
12
Knabel 2015, S. 1.
 
13
An 2018, S. 83.
 
14
Rhinoceros ist aktuell nur bedingt als BIM-Software zu bezeichnen. Mittels Plugin kann die CAD-Software um ein Tool erweitert werden, das den IFC-Datenexport erlaubt (vergleiche Abschnitt 4.3.4).
 
15
Ein Viewer ist eine Software, die in der Lage ist, verschiedene Dateitypen zu lesen und den Inhalt zu veranschaulichen.
 
16
„Big open BIM“ bezeichnet das offene, durchgängige und fachübergreifende Arbeiten an einem BIM-Modell durch mehrere Beteiligte mit unterschiedlichen fachlichen Ausrichtungen. Die einzelnen Fachdisziplinen verwenden jeweils fachspezifische Softwareapplikationen. Die Modelle der Einzeldisziplinen werden in einem zentralen BIM-Modell zusammengeführt. Der Datenaustausch erfolgt über ein herstellerneutrales Datenformat.
 
17
Seit 2008 unter der Bezeichnung „buildingSMART“.
 
18
Weiterführend siehe DIN EN-ISO 16739 „Industry Foundation Classes (IFC) für den Datenaustausch in der Bauindustrie und im Anlagenmanagement“.
 
19
Neutrale Austauschformate öffnen den Markt. Die größeren Softwarehersteller sind nicht daran interessiert, weil der Absatz ihrer Produkte gefährdet ist.
 
20
Attribute werden bei IFC als sogenannte „Entities“ bezeichnet.
 
21
Sowohl die Visualisierung als auch die zugehörigen IFC-Entitäten wurden in Autodesk Revit erstellt.
 
22
In Anlehnung an An 2018, S. 50.
 
23
Polylinien sind offene oder geschlossene Folgen von zusammenhängenden Linien- oder Bogensegmenten, die wie ein einzelnes Objekt behandelt werden.
 
24
An 2018, S. 52.
 
25
van Treeck et al. 2016, S. 32.
 
26
In Anlehnung an Krause und Otto 2019, S. 175.
 
27
D. h., dass ein Datenaustausch über das Datenformat IFC ist möglich. Außerdem können Bauteilkataloge heruntergeladen werden.
 
28
Vergleiche Abschnitt 2.​4.​2.
 
29
Open Source ist eine Bezeichnung für Software, deren Quelltext öffentlich und von Dritten eingesehen, geändert und genutzt werden kann.
 
30
Etabliert sind beispielsweise Craftware, KISSlicer, SliceCrafter, Netfabb, Simplify 3D, Slic3r oder Cura.
 
31
Der Füllgrad der Struktur kann variabel von 0 % bis 100 % gewählt werden.
 
32
Häufig im Zick-Zack-Muster, es sind auch andere Musterfüllungen einstellbar.
 
33
Der Oberflächenmodus behandelt das Modell nur als Oberfläche. Beim Konstruieren sind Wände nur als Linien darzustellen, die eine Länge und Höhe besitzen. Die Modellierung kann z. B. in der Software SketchUp erfolgen. Im Oberflächenmodus von Cura wird den Linien eine Wanddicke zugewiesen. Die Wand wird dann als voll ausgefülltes Element, welches nur einmal überfahren wird, verstanden.
 
34
Mit etablierter BIM-Software, z. B. Autodesk Revit, ist es nicht möglich solche Modelle zu generieren, da bei der Konstruktion des Bauteils „Wand“ die Wandbreite immer mit angegeben werden muss. Der Grundriss muss dazu in einer anderen Software, wie z. B. SketchUp, nachmodelliert werden. Deshalb wird diese Lösung als „Alternativlösung“ bezeichnet.
 
35
In Anlehnung an: Lu 2017, S. 87.
 
36
Krause et al. 2018.
 
37
Störstellen werden im Abschnitt 5.​3.​5 aufgelistet und beschrieben.
 
Metadata
Title
Digitale Prozesskette beim Beton-3D-Druck
Author
Martin Krause
Copyright Year
2021
Book
Baubetriebliche Optimierung des vollwandigen Beton-3D-Drucks

Print ISBN: 978-3-658-33416-1

Electronic ISBN: 978-3-658-33417-8

Copyright Year: 2021

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-33417-8_4