FreeCad
FreeCAD – Parametrischer 3D Modellierer für das FabLab[edit]
FreeCAD ist eine quelloffene, parametrische 3D-CAD-Software, die speziell zur Konstruktion realer Objekte jeder Größe entwickelt wurde. Sie bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Anpassung und Integration im digitalen Fertigungsprozess und ist sowohl für Hobbybastler als auch für professionelle Nutzer interessant. FreeCAD kann auf Windows, macOS und Linux genutzt werden.
Webseite: https://www.freecad.org/
Video-Tutorials: https://www.youtube.com/watch?v=8VPYTTnqmfs&t=993s
Handbuch: https://wiki.freecad.org/Manual:Introduction
Hauptmerkmale von FreeCAD[edit]
FreeCAD basiert auf dem Prinzip der parametrischen Modellierung. Durch diese Technik lassen sich Konstruktionsparameter einfach im Nachhinein anpassen – das ist besonders für die iterative Produktentwicklung im FabLab nützlich.
Die Software unterstützt sowohl die Erstellung von 3D-Modellen auf Basis von 2D-Skizzen als auch den umgekehrten Weg, etwa, um aus 3D-Objekten technische Zeichnungen für die Produktion abzuleiten. Dank vielfältiger Import- und Exportformate (STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC, DAE, u.v.m.) lässt sich FreeCAD optimal in bestehende Workflows einbinden.
Mit der Veröffentlichung von Version 1.0 wurde ein neuer Standard in Stabilität und Bedienkomfort gesetzt. Nutzer haben durch die Open-Source-Lizenz volle Kontrolle über die Software und müssen keine Lizenzgebühren zahlen oder Einschränkungen durch Hersteller akzeptieren.
Einsatz von FreeCAD im BITZ unibz FabLab[edit]
Im FabLab wird FreeCAD regelmäßig eingesetzt, um Bauteile vor der Fertigung digital zu entwickeln. Nach der digitalen Konstruktion kann das Modell für unterschiedliche Maschinen genutzt werden.
Beispielhafter Workflow: Von der Idee zum 3D-gedruckten Objekt[edit]
Ein typischer Anwendungsfall im FabLab ist die Umsetzung einer eigenen Bauteilidee mithilfe von FreeCAD und den vorhandenen 3D-Druckern wie dem Ultimaker S5 Dual Extrusion.
Ultimaker S5 Dual Extrusion – Eigenschaften[edit]
- FDM 3D-Drucker mit Dual-Extruder-System - Bauraum: 330 x 240 x 300 mm - Materialien: PLA, TPU, PVA
Mit FreeCAD wird zunächst das gewünschte Objekt als 3D-Modell entworfen. Das parametrische System ermöglicht Anpassungen und Varianten des Modells, ohne jedes Mal neu beginnen zu müssen – zum Beispiel, wenn die Maße noch nicht final festgelegt sind.
Das so entstandene Modell kann dann direkt als STL- oder OBJ-Datei exportiert werden. Diese Formate werden vom Slicer (z.B. Ultimaker Cura) für den Ultimaker S5 verarbeitet. Nach der Vorbereitung und Analyse im Slicer wird das Objekt auf dem 3D-Drucker gefertigt und steht nach Abschluss zum Testen oder weiteren Verarbeitung zur Verfügung.
Integration in den FabLab-Workflow[edit]
Die Vielfalt an unterstützten Formaten in FreeCAD erleichtert den Austausch mit weiteren Maschinen und Softwarelösungen im FabLab. Neben der Fertigung auf 3D-Druckern kann FreeCAD auch zur Vorbereitung von Frästeilen für die CNC-Fräse Roland (Arbeitsbereich: 305 x 305 x 105 mm) und Plänen für den CO₂-Lasercutter (Arbeitsbereich: 814 x 508 mm) genutzt werden.
So lassen sich mit FreeCAD entworfene Modelle flexibel für die Arbeit mit folgenden Maschinen einsetzen: - 3D-Drucker (Ultimaker S5, S3, 2+, 2+ Extended – unterschiedliche Baugrößen und Materialien) - CNC-Fräse Roland für Holz und Kunststoff - CO₂-Lasercutter für Schneide- und Gravurarbeiten - Vinylplotter (für Folien, max. Breite 584 mm) - Weitere digitale und manuelle Maschinen für die Herstellung von Prototypen und Einzelteilen
Zugänglichkeit und Unterstützung[edit]
FreeCAD lebt von einer aktiven Community. Für den Einstieg stehen verschiedene Lernangebote zur Verfügung: - Videotutorials auf YouTube - Ausführliches Handbuch und Dokumentation - Regelmäßige Updates und Erweiterungen aus der Community
Durch die Open-Source-Struktur kann FreeCAD individuell an die eigenen Anforderungen adaptiert werden. So ist die Software gut geeignet für Studierende, Forschende und Maker im FabLab, die ihre digitalen Projekte selbständig vorantreiben und mit Produktionsmaschinen direkt umsetzen wollen.