Das Fab Lab nun auch mit Tamponspender

Zum internationalen Tag der Menstruationshygiene hat das Autonome Feministische Referat der Universität Siegen Tampons und Binden verschenkt. Diese Aktion nahmen wir spontan zum Anlass, einen eigenen Tamponspender mit einem 3D-Drucker herzustellen.

Gerade in der aktuell neu entbranten Debatte zur Luxussteuer auf Menstruationshygiene-Artikel (siehe unter anderem diese Petition) ist es uns wichtig ein kleines Zeichen zu setzen und die Arbeit unserer feministischen Kommiliton*innen weiterzudenken. Wir haben daher einen Tamponspender des Thingiverse-Users “plasmatree” für unser Lab gedruckt. Dieser Tamponspender basiert auf dem großartigen Konzept zweier in der Szene sehr bekannten Makerinnen Simone Giertz und Laura Kampf.

Schaut euch auch gerne auch einmal das Video der beiden Makerinnen dazu hier an

Wir wünschen allen feministischen Kolleg*innen viel Erfolg im Kampf gegen das Totschweigen von Menstruation und für die Abschaffung der Luxussteuer auf diese Produkte und laden noch einmal explizit auch die menstruierenden Maker*innen ein, sich am freitags zum Open Lab einen eigenen Tamponspender zu drucken.

Ausstattung: 3D-Drucker

Bei uns im Fab Lab Siegen findet ihr aktuell zehn 3D-Drucker (ein weiterer ist in der Bestellung), die wir euch nachfolgend vorstellen wollen. Die Drucker beziehungsweise die Verfahren, mit denen diese Drucker arbeiten, lassen sich in drei Kategorien einteilen:

1. Schmelzschicht-Verfahren (Fused Deposition Modeling, kurz FDM)

Das FDM-Verfahren ist wohl eines der bekanntesten Verfahren im 3D-Druck. Bei dem Verfahren werden Theropolymene (Plastik) durch Erwärmung geschmolzen und dann Schicht für Schicht mit einer Düse auf eine Fläche aufgetragen. Durch die anschließende Abkühlung erhärtet sich das Material.

Die Drucker, die mit dem Schmelzschicht-Verfahren arbeiten, besitzen meist nur einen Extruder, so dass man lediglich einfarbig drucken kann. Druckbare Materialien sind zum Beispiel PLA (nicht rohöl-, sondern stärkebasiert, biologisch abbaubar) oder ABS (festeres Material aus dem z.B. Legosteine gefertigt werden). Mann kann aber auch mit PET oder vielfältigen Kunststoffmischungen arbeiten, bei denen man zum Beispiel PLA mit Materialien wie Holz, Metall oder Carbonfasern kombiniert.

Hier nun ein kleiner Überblick über die 3D-Drucker, die dieses Verfahren nutzen und die im Lab zu finden sind:

Ultimaker

Der Ultimaker2 Extended zählt zu den größten Druckern im Fab Lab, insbesondere was die Höhe angeht. Er arbeitet sehr zuverlässig, weswegen er uns schon auf zahlreiche Events begleitet hat. Mittlerweile haben wir per Leihgaben zeitweise auch Zugriff auf zwei kleinere Ultimaker:

Makerbot

Insgesamt stehen im Lab zwei Makerbots: ein Replicator Dual und ein Replicator 2X. Die Geräte wurden als erste 3D-Drucker angeschafft und sind auf Grund ihres Alters und langjähriger Nutzung etwas anfällig, was Störungen und Fehler betrifft. Der Replicator Dual (aus Holz) besitzt zwei Extruder und ermöglicht somit den Druck mit zwei Farben oder zwei Materialien (praktisch, wenn man z.B. ein anderes Material als Supportmaterial nutzen möchte).

Printrbot Simple

Ebenfalls einer der ersten Drucker, der für das Fab Lab angeschafft wurde, war der Printrbot. Er ist klein und unscheinbar, wird jedoch auch von vielen unterschätzt, denn er ist nicht nur sehr kompakt, sondern auch extrem solide. Gedruckt wird auf einer Aluminiumplatte (damit das PLA besser daran haftet, nutzen wir Bluetape).

Der Printrbot druckte auf dem “Tag der Technik” einen voll funktionsfähigen Rollgabelschlüssel am Stück (inkl. Mechanik).

Lulzbot

Der Lulzbot bietet eine große Grundfläche, bestehend aus einem beschichteten Glasdruckbrett. Er hat wechselbare Köpfe für verschiedene Materialien und zwei Extruder, so dass auch hier mit zwei Farben beziehungsweise mit zwei Materialien gearbeitet werden kann.

Aya

Bei Aya handelt es sich um einen Delta-3D-Drucker, der von Studierenden gebaut wurde und besonders schnell drucken kann. Mehr über Aya erfahrt ihr in unserem separaten Blogbeitrag.

2. Schmelzschicht-Verfahren mit Verbundmaterialien

Ein weiterentwickeltes Schmelzschicht-Verfahren nutzen die beiden Drucker von Markforged bei uns im Lab: der Mark One und der Mark Two. Bei dem Druck wird ebenfalls das FDM-Verfahren genutzt, jedoch werden die Kunststoffe mit Fasermaterialien kombiniert, wodurch die Gesamtmaterialeigenschaft opimiert wird und sehr stabile Drucke entstehen.

Als typisches “Grundmaterial” wird Nylon (ein Polyamid) genutzt, da es sehr flexibel und reißfest ist. Gängige Zusatzmaterialien sind zudem Fieberglas (stabil, günstig), Kevlar (abriebfest) und Carbon (fest, steif und stabil).

Beide Drucker arbeiten sehr zuverlässig und sauber, allerdings sollte man bereits Erfahrung mit 3D-Druckern haben, wenn man mit den Geräten arbeiten möchte.

3. Stereolithografie-Verfahren (SLA)

Bei dem letzten Drucker handelt es sich um einen Form Labs Form 1+, der mit einem Verfahren arbeitet, das sich Stereolithografie nennt. Das Verfahren unterscheidet sich vollständig von den eben beschrieben Druckverfahren, ermöglicht jedoch einen sehr präzisen und feinen Druck. Der Druck wird in einem flüssigen Photopolymer-Bett gebildet und mit Hilfe eines UV-Lasers gehärtet. Eine ausführliche Erläuterung des Verfahrens findet ihr hier.

Auch bei diesem Verfahren ist die Nutzung verschiedener Materialien, z.B. für das Erstellen von Gussformen optimiert, möglich. Es ist jedoch immer eine manuelle Nachbereitung notwendig, bei der zum Beispiel das Supportmaterial entfernt werden muss.
Auf dem rechten Bild seht ihr einen fertigen Druck (ohne Nachbereitung, die feinen Stützstrukturen, die das gedruckte Objekt halten, müssen von Hand entfernt werden):

Ausstattung: Elektrowerkzeug & IT

Nachdem wir alle großen Geräte, die aktuell im Lab zu finden sind, vorgestellt haben, wollen wir mit diesem Blogbeitrag einen kurzen Überblick über die zur Verfügung stehenden Elektrowerkzeuge und die IT-Ausstattung geben.

Da wäre zunächst die große Lötstation (s. rechts auf dem letzten Bild oder Titelbild), die neben zwei normalen Lötkolben (150W) noch mit einem Entlötwerkzeug sowie mit einem Heißluftlötkolben ausgestattet ist, mit dem zum Beispiel SMD-Löten möglich ist. Zusätzlich befindet sich an der Station auch eine Lötrauchabsaugung.

Neben der Lötstation gibt es noch ein Oszilloskop, ein Labornetzteil, diverse Microcontroller und Handmultimeter sowie zahlreiche Bauteile, sortiert und beschriftet in diesem Wagen:

Auf eine große, eigenständige Elektrowerkstatt wurde bewusst verzichtet, stattdessen möchten wir eng mit dem Studentischen eLab zusammenarbeiten, das bereits über eine vielfältige, professionelle Ausrüstung verfügt, wie zum Beispiel eine Platinenfräse.

Vielleicht noch ganz interessant zu wissen ist, dass es im Lab auch schaltbare Steckdosen, sogenannte Plugs, gibt. Diese messen den Verbrauch und dienen zur Analyse, zu Forschungszwecken und zur Entwicklung eines möglichen Preismodellen.

IT-Ausstattung

Im Lab findet ihr als “festen” Rechner einen 27-Zoll-großen iMac mit Retina-Display, der zum Beispiel zur 3D-Modellierung oder zum Schnitt von 4k-Videos genutzt werden kann. Außerdem gibt es einen großen, transportablen Workshop-Koffer, der mit fünf Surface Pro 4 sowie mit fünf Mac Books, einigen Mäusen und 3D-Mäusen gefüllt ist und uns schon auf einige Veranstaltungen wie den Tag der Technik begleitet hat. Neben einem klassischen Beamer gibt es auch einen Multitouchtisch (Samsung SUR40).

Hier seht ihr nochmal den Rechner (der nun auf einem eigenen Tisch an anderer Stelle steht) und die Lötstation:

Ausstattung: CNC-Fräsen

In unseren vorherigen Blogartikeln haben wir bereits über die Grundausstattung des Labs sowie über den Laser berichtet. Nun wollen wir euch etwas über die beiden CNC-Fräsen erzählen, die ihr bei uns im Lab findet. Sie stehen beide in dem kleineren, separaten Raum des Labs.

Wie funktionieren Fräsen?

CNC-Fräsen sind computergesteuerte Fräsen, die mit einem sehr genau steuerbaren, rotierenden Fräser Schicht für Schicht Material von einem Werkstück abtragen bis es die gewünschte Form hat. Das Fräsen gilt als wichtige Produktionsmethode für alle möglichen Güter, da mit verschiedensten Materialien gearbeitet werden kann.

Fräse I: X-Carve

Die kleinere der beiden Fräsen unseres Labs ist die handliche „X-Carve“ von der Firma Inventables. Es handelt sich um einen Open Source-Bausatz, der im Rahmen eines Workshops zusammengebaut wurde. Das Gerät hat eine Arbeitsfläche von 30 x 30 cm.

Die Websoftware zur X-Carve bietet bereits viele Vorlagen: von einfachsten Formen wie Kreisen, Rechtecken, Dreiecken oder Sternen bis hin zu Symbolen (z.B.Smiley), Texten mit verschiedenen Schriftarten und zahlreichen Filtern (Dogbone, Voronoi, Vektorisierung, Polygon, Zahnrad, Text im Kreis uvm.). Es können aber auch selbst erstellte SVG-Dateien (skalierbare Pfaddateien) importiert werden. Um mit der Fräse zu arbeiten benötigt ihr neben dem Material, das gefräst werden soll, einen Computer (Windows oder Mac) mit USB-Schnittstelle, eine Internetverbindung bzw. den bereits installierten Treiber.

Die X-Carve in Aktion:

Fräse II: Heavy

Die zweite Fräse des Labs ist die Portalfräse Heavy 800 XL der Firma EAS und mit einem Verfahrweg von 1500mm x 800mm x 170mm deutlich größer. Auch mit dieser Fräse können alle möglichen Materialien wie Holz, Kunststoffe oder Alu bearbeitet werden. Bei Metallen gibt es jedoch Grenzen, was die Bearbeitungsmöglichkeiten angeht.

Der Vorteil der großen Fräse ist, dass der Kopf austauschbar ist und man zwischen zwei Aufsätzen je nach Bedarf wählen kann: Zum einen gibt es eine 2,2 kW Spindel und zum anderen ein Tangentialmesser. Welches sich jeweils besser eignet, hängt vom Material ab. Das Messer arbeitet sehr präzise und eignet sich daher gut für Schneidearbeiten, zum Beispiel von Moosgummi oder Folien, während die Spindel vor allem für Fräsarbeiten genutzt wird.

Die Heavy 800 XL in Aktion:

Weitere Infos

Falls ihr eine der beiden Fräsen nutzen möchtet, braucht ihr neben der allgemeinen Sicherheitseinweisungen, auch eine extra Einweisung für die Geräte. Die Fräsen sind in unserem Ampelsystem rot, was bedeutet, dass sie nur nach Absprache und Einweisung genutzt werden dürfen.

Weitere Infos zu den Fräsen erhaltet ihr auch auf unser Dokumentationsplattform (Infos zur X-Carve bzw. Infos zur Heavy 800 XL). Dort werden wir, wenn vorhanden, auch Projektergebnisse dokumentieren.

Ausstattung: Der Laser

In diesem Blogartikel möchten wir euch den großen Lasercutter vorstellen, der bei uns im Fab Lab steht. Der Laser ist in vielen Fab Labs das Gerät, das am meisten verwendet wird, weil es recht einfach zu benutzen ist und die Datenaufbereitung sehr einfach ist. Aus diesem Grund haben wir uns dafür entschieden von Beginn an einen verhältnismäßig großen Laser anzuschaffen, den ihr hier in Aktion sehen könnt:

Fab Lab Siegen: Word Clock Lasern.

Was kann man mit diesem Laser machen?

Der Laser wird für Schneide- und Gravurarbeiten genutzt. Gearbeitet werden kann mit unterschiedlichen Materialien, häufig werden Holz, Pappe oder Acryl genutzt. Möglich ist aber auch die Verwendung mancher Kunststoffen oder Metalle, wobei bei Letzteren aufgrund der Materialhärte maximal Gravieren möglich ist. Auch Materialien wie Leder oder sogar Obst lassen sich bearbeiten. Wichtig zu wissen ist allerdings, dass nur bekannte und erlaubte Materialien gelasert werden dürfen! Bei der Bearbeitung von PVC würden z.B. giftige Gase und Salzsäure entstehen.

Wie funktioniert ein Laser?

Die Laserstrahlquelle befindet sich (nicht sichtbar) hinten im Gerät. Der Laserstrahl wird mit Hilfe von Umlenkspiegeln an sein Ziel gelenkt, wobei diese Spiegel an beweglichen Achsen angebracht sind, sodass der Laser auf jede beliebige Stelle auf der Bearbeitungsfläche des Gerätes bewegt werden kann. Wenige Zentimeter über dem zu schneidenden Material erfolgt dann eine Bündelung des Laserstrahles durch eine Linse, um die notwendige Intensität zu erreichen und die Materialen schlussendlich zu schneiden oder zu gravieren. Da der Laser die Materialien letztlich verbrennt, entstehen Dämpfe, die durch Druckluft sowie eine Absaugung von den empfindlichen Spiegeln und der Linse möglichst ferngehalten werden. Die Abluft wird über einen Schlauch nach draußen geleitet, sodass nicht nur die Technik, sondern auch die Atemwege der NutzerInnen intakt bleiben. Übrigens: Die Konstruktion die den Abluftschlauch durch das Fenster führt, ist natürlich stilgerecht im Fab Lab selbst gebaut worden:

Was gibt es noch zu wissen?

Um etwas Lasern zu lassen können normale Vektorgrafiken genutzt werden, es gehen aber auch Pixelgrafiken oder komplexe 3D-Modelle. Bei Letzteren werden die Grafiken mit Programmen zerlegt (z.B. 123D Design von Autodesk) und nach dem Laserprozess wieder zusammengesetzt. Zum Lasercutter wird ein fest installierter Rechner gehören. Gearbeitet werden kann mit Programmen, die mit dem Gerät kompatibel sind (z.B. Laserline 6 und Corel Draw). Um den Laser nutzen zu können, ist neben der allgemeinen Sicherheitseinweisung eine spezielle Geräteeinweisung notwendig. Auf unserer Dokumentationsplattform erhaltet ihr weitere Infos u.a. zur Bedienung des Gerätes.

Beispiele für Laserarbeiten

Der Laser kann zur Herstellung von Stempeln genutzt werden. Hierzu wird durch das Gerät vom Stempelgummi so viel weggelasert, dass nur noch das zu Stempelnde vorhanden ist.

Interessant ist auch das sogenannte „Living Hinge“-Design. Bei diesem Verfahren wird das Material so gelasert, dass eine Art „Biegeschanier“ entsteht. So werden auch starre Materialien wie Holz form- beziehungsweise biegsam. Im Netz findet ihr zahlreiche Beispiele wie zum Beispiel selbsterstellte Buchcover mit “lebenden Scharnieren”.

Beispiele für Arbeiten aus einem Laser:


Alle Daten im Überblick

  • Laser 1290 der Firma EAS
  • Bearbeitungsfläche: X = 1200mm Y = 900mm Z = 100mm
  • Außenmaße: X = 1700mm Y = 1300mm Z = 1050mm
  • Antriebsachsen: Zahnriemen
  • Max. Tischlast: 20 kg, verteilt auf dem Verfahrweg
  • Gewicht: ca.250 kg
  • Lasertyp: CO2 Laser
  • Hersteller Laserquelle: Coherent
  • Kühlung: Luftkühlung
  • Leistung: 30 Watt
  • Wellenlänge: 10,6 um
  • Laserklasse Laserquelle: Laserklasse 4
  • Laserklasse Maschine gesamt: Laserklasse 1

Grundausstattung & Räumlichkeiten

Wo ist das Fab Lab eigentlich genau? Und wie sieht das da aus? Wie groß ist das Lab? Was gibt es für Geräte und was für Werkzeug ist dort zu finden? Als diese Fragen wollen wir in den kommenden Blogbeiträgen beantworten. Zunächst möchten wir in diesem Artikel die Räumlichkeiten und die Grundausstattung unseres Fab Labs vorstellen:

Die Räumlichkeiten

Das Fab Lab Siegen besteht aus insgesamt zwei Räumen. Der größere Raum von beiden hat eine Grundfläche von rund 75 Quadratmetern und bildet die zentrale Werkstatt. Dort befinden sich der Lasercutter, die 3D-Drucker und der Elektrobereich des Labs. Ebenso gibt es eine große Arbeitsfläche in der Mitte des Raumes. Da bei Fab Labs immer auch die Community und das gemeinsame Arbeiten im Vordergrund stehen, wird es in dem großen Raum auch einen „sozialen“ Bereich geben, in dem man sich austauschen und neue Ideen entwickeln kann. Im rund 30 Quadratmeter großen Nebenraum befinden sich die beiden Fräsen, eine große Werkbank, die Elektrowerkzeuge sowie Lagermöglichkeiten für allerlei Materialien.

Hier ein Grundriss für einen ersten Überblick

Die beiden Räume liegen etwas versteckt im Untergeschoss des Ludwig-Wittgenstein-Hauses am Campus Unteres Schloss. Zu erreichen sind sie barrierefrei durch einen Seiteneingang oder per Aufzug. Eine Treppe gibt es nicht, da es sich bei den Räumen um die frühere Großküche des ehemaligen Krankenhauses handelt. (Wie das früher mal aussah, seht ihr hier)

Und da wir euch nicht länger auf die Folter spannen wollen, gibt es nun exklusive 360-Grad-Einblicke in die Räume, wie sie aktuell aussehen.

Die große Werkstatt:

Fab Lab Siegen – Spherical Image – RICOH THETA

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Der Nebenraum:

Fab Lab Siegen II – Spherical Image – RICOH THETA

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Grundausstattung

Zur Grundausstattung des Labs zählen wir in erster Linie die verschiedensten Elektrowerkzeuge: Zwei Akkuschrauber, eine Tischbohrmaschine, ein Kombigerät: Kapp-, Gehrungs- und Tischkreissäge, ein Bandschleifer, ein Excenterschleifer, eine Flex, eine Stichsäge, ein Dremel, eine Dekupiersäge, ein Druckluftnagler, ein kleiner Doppelschleifbock, ein Kompressor, ein Nass-/Trockensauger, eine Heißklebepistole, …

Um welche Geräte von welchem Hersteller es sich genau handelt, könnt ihr in unser Dokumentationsplattform nachlesen.

Darüber hinaus gibt es natürlich auch allerlei Handwerkzeug in allen möglichen Größen vom Schraubendreher über Scheren, Hämmer, Schlüssel bis hin zu Zangen und vieles mehr. In beiden Räumen befindet sich für diese Werkzeuge jeweils ein Werkstattwagen.

Auch wenn es schon viele Werkzeuge im Lab gibt, ist die Ausstattung eines Fab Labs im Prinzip nie vollständig. Wir entwickeln uns weiter, möchten uns den Bedürfnissen von NutzerInnen anpassen und auch der Markt steht nie still – im Bereich 3D-Druck verändert sich beispielsweise das Angebot an Verfügbaren Geräten und Materialien fast schon im Wochentakt. Mehr zu den Entwicklungen rund um das Lab und Überlegungen für weitere Anschaffungen erfahrt ihr auch in unser öffentlichen Lab-Verwaltung

Die Arbeit im Lab ist für alle Interessierten erst nach einer allgemeinen Sicherheitseinweisung möglich. Mehr dazu könnt ihr unter den Regeln lesen.

In den kommenden Blogbeiträgen werden wir euch weitere Details über den Lasercutter, die CNC-Fräsen, die 3D-Drucker sowie den Elektronik & IT-Bereich des Labs vorstellen. 🙂

Umzug in die neuen Räume

Endlich ist es soweit: Nach einer langen Wartezeit von zwei Jahren können wir nun freudig verkünden: der Aufbau des Fab Lab in seinen endgültigen Räumlichkeiten hat begonnen.

Bereits im März erhielten wir den langersehnten Schlüssel und damit den Zugang zu den renovierten Räumen im Untergeschoss des Ludwig-Wittgenstein-Hauses am Campus Unteres Schloss, von denen wir euch bereits vor über einem Jahr berichtet haben. Seitdem ist viel passiert: Einige Gegenstände und Materialien haben bereits ihren Platz im Lab gefunden. Nun planen wir den weiteren Aufbau und kümmern uns um die Organisation von weiteren Geräten und Materialien, damit das Lab am Ende bestmöglich ausgestattet ist. Über unsere selbstgebauten Möbel werdet ihr in einigen Wochen mehr hier im Blog erfahren. Hier seht ihr einen ersten Einblick ins Lab:

Doch auch wenn wir schon einiges geschafft haben, wartet immer noch viel Arbeit auf uns, bis die offene Werkstatt endgültig fertiggestellt ist und von euch genutzt werden kann. Die Eröffnung des Labs in den neuen Räumlichkeiten ist jedoch noch für dieses Semester geplant und wird aller Voraussicht nach Ende August stattfinden, insofern bis dahin alle organisatorischen und rechtlichen Prozesse insbesondere zur Sicherheit abgeschlossen sind. Doch ab dann wird es auch feste Zeiten geben, zu denen das Lab von allen Interessierten genutzt und besucht werden kann. Wir freuen uns sehr darauf, wenn die ersten Projekte dann im neuen Lab verwirklicht und fertiggestellt werden und sind gespannt auf eure kreativen Ideen.

Wenn ihr gerne mehr über den aktuellen Stand des Umzugs und die weitere Planung des Fab Labs erfahren möchtet, empfehlen wir euch einen Blick in unsere öffentliche Laborverwaltung zu werfen. Für Anregung, Ideen und Unterstützung sind wir immer offen.

Zudem werden wir euch ab jetzt auch hier im Blog und bei Facebook über Neuigkeiten rund um das Lab und seine Ausstattung auf dem Laufenden halten.