Digitaler Workflow - LS3 - Level 4: Unterschied zwischen den Versionen

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====Einführung====
{{Navigation_Digitaler_Workflow|CAD_(Projekt_Digitaler_Workflow)|STL_-_Schnittstelle_zwischen_CAD_und_CAM-Software_(Projekt_Digitaler_Workflow)}}
Die '''Konstruktion''' (CAD) ist der '''zweite Schritt''' im digitalen Workflow. Eine STL-Datei aus der Digitalisierung wird in die CAD-Software importiert. Mit der CAD-Software wird ein Objekt konstruiert. Die fertige Konstruktion wird anschließend erneut als STL-Datei exportiert.
===Selbstlernen | Level 3===


Die '''Konstruktion''' von '''Modellen''' oder '''Modellsegmenten''' wird mit '''CAD-Software''' durchgeführt. Dazu gibt es verschiedene Produkte auf dem Markt. Es gibt CAD-Software mit und ohne freie Schnittstellen. Manche Anbieter erzwingen mit geschlossenen Systemen die Fertigung des Modells in ihrem Fertigungszentrum. Andere lassen mit  freien Schnittstellen (STL-Format) dem '''Zahntechniker''' die '''Wahl''' zwischen '''Fertigungszentrum''' und '''eigener Fertigung'''.
Beim Selbstlernen kannst du nun zusätzlich oder ergänzende Kompetenzen zur Konstruktion von Modellen erwerben.


Die (nicht zahntechnikspezifische) freie 3D-Software [[Blender]] ist eine Software, mit der du einige dieser Konstruktionsschritte lernen und nachvollziehen kannst.


{{Vorlage:Lernwerkstatt_Farbe_Auftrag|'''"Job to do" Konstruktion von Pinnlöchern in einen eckigen Stumpfes'''


Du hast beim gemeinsamen Lernen eine einfachen eckigen Stumpf konstruiert.


*'''Übe''' die Konstruktion so lange bzw. so oft, bis du die Konstruktion sicher beherrscht.
*'''Konstruiere''' zusätzlich Pinnlöcher in den Modellstumpf.
*'''Stelle sicher''', dass du das Ergebnis der Konstruktion im STL-Format '''exportiert''' hast.
*'''Stelle sicher''', dass du die Konstruktion bei und nach der Arbeit '''gespeichert''' hast.
*'''Beschreibe''' deine Vorgehensweise schriftlich in Stichworten.
*'''Stelle''' Bildschirmfotos der Konstruktion '''zusammen'''. Speichere die Bilder in deinen Projektunterlagen.


{{Vorlage:Lernwerkstatt_Farbe_Auftrag|'''"Job to do" Level 4'''
Lernvideo zur Konstruktion der Löcher:
 
Du hast im ersten Schritt des digitalen Workflows einen Quader oder einen eckigen Papierstumpf teilweise oder komplett (je nach erreichtem Kompetenzlevel) digitalisiert. Anschließend hast du  die Punktewolke in das STL-Format exportiert.
 
Nun muss du im zweiten Schritt des digitalen Workflows einen einfachen Modellstumpf konstruieren. In den Modellstumpf sollen zusätzlich Löcher für Pins konstruiert werden.
 
 
'''Plane''' mit Hilfe einer '''Skizze''' den Stumpf. Er soll Teil eines '''Sägeschnittmodells''' sein! Nimm bei deinen Überlegungen den Stumpf eines echten Gips-Sägeschnittmodells als Vorbild!
 
 
Der Modellstumpf ...
 
*... muss unterhalb der Präparationsgrenze enger werden.
*... muss ungefähr drei mal so lang sein wie der Zahnstumpf.
*... darf keine Löcher mehr haben.
*... muss unten zwei Löcher für Pins haben.
 
 
 
'''Konstruiere''' nun den '''Stumpf''' mit Hilfe der 3D-Software [[Blender]] und '''exportiere''' ihn anschließend ins STL-Format.
 
 
Du musst dazu lernen ...
*... Kanten (edges) zu verschieben.
*... Kanten (edges) zu verkleinern.
*... Kanten (edges) hinzuzufügen.
*... Flächen (faces) hinzuzufügen.
*... Objekte voneinander zu subtrahieren.
 
 
 
Du musst das Ergebnis der Konstruktion im STL-Format '''exportieren'''. Du musst die Konstruktion bei und nach der Arbeit '''speichern'''.
 
Fertige anschließend mehrere '''Bildschirmfotos''' der fertigen Konstruktion an. Drucke sie auf einer Seite aus und hefte den Ausdruck in deine Mappe.
 
 
Die STL-Datei des digitalisierten Stumpfes findet du [http://www.wikidental.de/stl/cad_cam/stumpf.stl hier]. Du kennst deine eigene STL-Datei verwenden, wenn du einen kompletten Stumpf in der Lernsituation 1 selbst digitalisiert hast.
 
 
 
Screencast zur Konstruktion eines Modellsegmentes aus dem digitalisierten eckigen Stumpf:


<html><video controls width="320"><source src="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_cad_stumpf_level2_i720.mp4" type="video/mp4">Sorry, dein Browser unterstützt eingebettete Videos nicht. Du kannst das Video <a href="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_cad_stumpf_level2_i720.mp4">hier</a> herunterladen und mit einem Player deiner Wahl abspielen.</video></html>
<html><video controls width="320"><source src="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_cad_stumpf_level2_i720.mp4" type="video/mp4">Sorry, dein Browser unterstützt eingebettete Videos nicht. Du kannst das Video <a href="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_cad_stumpf_level2_i720.mp4">hier</a> herunterladen und mit einem Player deiner Wahl abspielen.</video></html>


}}




{{Vorlage:Lernwerkstatt_Farbe_Auftrag|'''"Job to do" Konstruktion eines Stumpfmodells mit Blenderfordental und Blender'''


Du hast beim gemeinsamen Lernen eine Situationsmodell mit Blenderfordental konstruiert.


Zu Beginn der Lernsituation hast du dein '''Gesicht''' digitalisiert. Die STL- oder OBJ-Datei sollte dir vorliegen.
*'''Übe''' die Konstruktion des Situationsmodells so lange bzw. so oft, bis du die Konstruktion sicher beherrscht.
Sollte dir keine wasserdichtes Netz deines Gesichtscans vorliegen, sprich bitte die Projektlehrerin bzw. den Projektlehrer an!
*'''Konstruiere''' nun den Gegenbiss mit Blenderfordental.
 
*'''Konstruiere''' nun mit Blenderfordental in das Situationsmodell einen Stumpf! Das Situationsmodell wird so zum Stumpfmodell.
Sollte dir keine wasserdichtes Netzt deines gesichtscans vorliegen, sprich bitte die Projektlehrerin bzw. den Projektlehrer an!
*'''Konstruiere''' anschließend mit Blender das vollständige Stumpfmodell!
 
*'''Stelle sicher''', dass du das Ergebnis der Konstruktionen im STL-Format '''exportiert''' hast.
 
*'''Stelle sicher''', dass du die Konstruktionen bei und nach der Arbeit '''gespeichert''' hast.
'''Konstruiere''' aus dem STL-Netz deines Gesichtes einen '''Schlüsselanhänger''' ;-) oder ein anderes Objekt nach Wunsch. Allerdings kann das Objekt nur gedruckt werden, wenn es eine auf der XY-Ebene flach aufliegende Unterseite hat. Zum Fräsen kann es beliebige Formen enthalten.
*'''Beschreibe''' deine Vorgehensweise schriftlich in Stichworten.  
 
*'''Stelle''' Bildschirmfotos der Konstruktionen '''zusammen'''. Speichere die Bilder in deinen Projektunterlagen.
 
Screencast zur Konstruktion eines Schlüsselanhängers aus dem eigenen Gesicht:
 
<html><video controls width="320"><source src="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_ls3_konstruktion_anhaenger_i720.mp4" type="video/mp4">Sorry, dein Browser unterstützt eingebettete Videos nicht. Du kannst das Video <a href="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/dw/ls3/dw_ls3_konstruktion_anhaenger_i720.mp4">hier</a> herunterladen und mit einem Player deiner Wahl abspielen.</video></html>




Hier findest du die passenden Videos zu deiner Stumpf-Konstruktion:


<html><iframe src="https://ad-bk.lms.schulon.org/h5p/embed.php?url=https%3A%2F%2Fad-bk.lms.schulon.org%2Fpluginfile.php%2F114240%2Fmod_h5pactivity%2Fpackage%2F0%2Fcourse-presentation-1051.h5p&amp;component=mod_h5pactivity" name="h5player" width="764" height="456"
  allowfullscreen="allowfullscreen" class="h5p-player w-100 border-0"
  style="height: 0px;" id="61f8456601a2261f8456601a281-h5player">
</iframe><script src="https://ad-bk.lms.schulon.org/h5p/h5plib/v124/joubel/core/js/h5p-resizer.js"></script></html>


}}


Nun erhältst du die Gelegenheit, mit [[Blender]] das '''STL-Netz''' eines '''echten Intraoralscans''' zu verarbeiten.


Das STL-Netz des Intraoralscans kannst du [http://www.wikidental.de/stl/cad_cam/intraoralscan_ok.stl hier herunterladen].
{{Vorlage:Lernwerkstatt_Farbe_Auftrag|'''"Job to do" Anpassung der Konstruktion an die jeweilige 3D-Druck-Technik'''


'''Konstruiere''' aus dem STL-Netz einen Zahnkranz (bzw. einen Teil davon), der einem getrimmten Gips-Zahnkranz entspricht. Den Zahnkranz könnte man 3D-Drucken oder fräsen.
Je nach [https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Druck 3D-Druck]-Fertigungsart ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling Fused Filament Fabrication] oder [https://de.wikipedia.org/wiki/Stereolithografie Stereolithografie]) und zum Sparen von Material muss ein Model ausgehöhlt werden. Gleichzeitig kann es auch schon mit Stützstruktur für den Stereolithografiedruck mit flüssigen Harz (photopolymerisierendes [https://de.wikipedia.org/wiki/Oligomer Oligomer]) versehen werden.
Für die Stereolithografie ist ein ausgehöhltes Modell notwendig, da sonst flüssiger unpolymerisierter Kunststoff im Inneren des Modells zurückbleiben würde.


Achte bei der '''Konstruktion''' darauf, dass dein Netz am Ende '''manifold''' ist!
Polymerisation ist immer mit Schrumpfung verbunden. Vorpolymersiation kann sie verringert werden. Harzr für den 3D-Druck sind vorpolymerisierte Monomere, sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Oligomer Oligomere]. Sie schrumpfen daher wenig, aber immer noch etwas. Bei nicht ausgehöhlten Modellen müsste so viel Harz polymerisaert werden, dass die Schrumpfung höher wäre. Je höher die Schrumpfung, desto ungenauer wird das Modell.


Vielleicht fallen dir ja noch weitere Konstruktionsmöglichkeiten ein ;-).
Das gilt im Prinzip auch für den FFF-Druck. Das abkühlende Material kontrahiert thermisch. Daher kann auch mit möglichst geringer Fülldichte gedruckt werden, statt das Modell auszuhöhlen. Im inneren eines FFF-gedrucken Modells bleibt ja nur Luft ;-).  


Ein Lernvideo zum Thema:


[[File:modell_aushoelen_level4_i720.mp4]]


Screencast zur Konstruktion eines Zahnkranzes:
}}




<html><video controls width="320"><source src="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/konstruktion_zahnkranz_i720.mp4"        type="video/mp4">Sorry, dein Browser unterstützt eingebettete Videos nicht. Du kannst das Video <a href="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/konstruktion_zahnkranz_i720.mp4">hier</a> herunterladen und mit einem Player deiner Wahl abspielen.</video></html>}}






'''Die Lösung muss noch überarbeitet werden!'''


[[:file:dw_loesung_ls3_level_1.pdf | Lösung]] zum Job to do im Level 4.
[[:file:dw_loesung_konstruktion_level_4.pdf | Lösung]] zum Job to do im Level 4.





Aktuelle Version vom 9. Februar 2022, 15:09 Uhr

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Selbstlernen | Level 3

Beim Selbstlernen kannst du nun zusätzlich oder ergänzende Kompetenzen zur Konstruktion von Modellen erwerben.


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"Job to do" Konstruktion von Pinnlöchern in einen eckigen Stumpfes

Du hast beim gemeinsamen Lernen eine einfachen eckigen Stumpf konstruiert.

  • Übe die Konstruktion so lange bzw. so oft, bis du die Konstruktion sicher beherrscht.
  • Konstruiere zusätzlich Pinnlöcher in den Modellstumpf.
  • Stelle sicher, dass du das Ergebnis der Konstruktion im STL-Format exportiert hast.
  • Stelle sicher, dass du die Konstruktion bei und nach der Arbeit gespeichert hast.
  • Beschreibe deine Vorgehensweise schriftlich in Stichworten.
  • Stelle Bildschirmfotos der Konstruktion zusammen. Speichere die Bilder in deinen Projektunterlagen.

Lernvideo zur Konstruktion der Löcher:



Logo methode auftrag.png

"Job to do" Konstruktion eines Stumpfmodells mit Blenderfordental und Blender

Du hast beim gemeinsamen Lernen eine Situationsmodell mit Blenderfordental konstruiert.

  • Übe die Konstruktion des Situationsmodells so lange bzw. so oft, bis du die Konstruktion sicher beherrscht.
  • Konstruiere nun den Gegenbiss mit Blenderfordental.
  • Konstruiere nun mit Blenderfordental in das Situationsmodell einen Stumpf! Das Situationsmodell wird so zum Stumpfmodell.
  • Konstruiere anschließend mit Blender das vollständige Stumpfmodell!
  • Stelle sicher, dass du das Ergebnis der Konstruktionen im STL-Format exportiert hast.
  • Stelle sicher, dass du die Konstruktionen bei und nach der Arbeit gespeichert hast.
  • Beschreibe deine Vorgehensweise schriftlich in Stichworten.
  • Stelle Bildschirmfotos der Konstruktionen zusammen. Speichere die Bilder in deinen Projektunterlagen.


Hier findest du die passenden Videos zu deiner Stumpf-Konstruktion:



Logo methode auftrag.png

"Job to do" Anpassung der Konstruktion an die jeweilige 3D-Druck-Technik

Je nach 3D-Druck-Fertigungsart (Fused Filament Fabrication oder Stereolithografie) und zum Sparen von Material muss ein Model ausgehöhlt werden. Gleichzeitig kann es auch schon mit Stützstruktur für den Stereolithografiedruck mit flüssigen Harz (photopolymerisierendes Oligomer) versehen werden. Für die Stereolithografie ist ein ausgehöhltes Modell notwendig, da sonst flüssiger unpolymerisierter Kunststoff im Inneren des Modells zurückbleiben würde.

Polymerisation ist immer mit Schrumpfung verbunden. Vorpolymersiation kann sie verringert werden. Harzr für den 3D-Druck sind vorpolymerisierte Monomere, sogenannte Oligomere. Sie schrumpfen daher wenig, aber immer noch etwas. Bei nicht ausgehöhlten Modellen müsste so viel Harz polymerisaert werden, dass die Schrumpfung höher wäre. Je höher die Schrumpfung, desto ungenauer wird das Modell.

Das gilt im Prinzip auch für den FFF-Druck. Das abkühlende Material kontrahiert thermisch. Daher kann auch mit möglichst geringer Fülldichte gedruckt werden, statt das Modell auszuhöhlen. Im inneren eines FFF-gedrucken Modells bleibt ja nur Luft ;-).

Ein Lernvideo zum Thema:




Die Lösung muss noch überarbeitet werden!

Lösung zum Job to do im Level 4.