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Augmented Reality-Technologie und SLS 3D-Druck

Erweiterte Realität mit selektiven Lasersintern neu gedacht
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NEUE TECHNOLOGIEN ALS BASIS FÜR INNOVATION

3D-Systeme von Augmented Reality (AR) werden laufend weiterentwickelt und optimiert, um höchste Bildqualität zu gewährleisten. Eine Kombination aus virtueller 3D-Realität und nicht-virtueller Realität ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit des SLS 3D-Druckherstellers Sinterit und Prof. Rigo Herold, seinerseits deutscher Forscher, der an der Entwicklung der AR-Technologie sowie am Design von Datenbrillen arbeitet. Mit der SLS 3D-Technologie gefertigte Brillen ermöglichen eine präzise Montage der Komponenten sowie einen maximalen Bedienkomfort.

AUGMENTED REALITY – erweiterte Realität

Augmented Reality stellt eine Technologie dar, welche die von Kameralinsen üblicherweise aufgenommene reale Welt mit der 3D-Bildwiedergabe (Stereoskopie) verbindet. Der Ursprung von AR reicht bis ins Jahr 1968 zurück, doch erst im 21. Jahrhundert konnten erhebliche Fortschritte in der Entwicklung von Augmented Reality erzielt werden. Mit der Fähigkeit, in Echtzeit sowie Bewegungsfreiheit in drei Dimensionen zu interagieren, wird die Technologie häufig in der Unterhaltungsbranche, aber auch in der Medizin-, Luftfahrt- und Automobilindustrie eingesetzt. Zudem wird AR auch in anderen Industriebranchen verwendet, um etwa Werkzeuge oder Maschinen zu optimieren und dessen Effizienz zu steigern.

Augmented Reality kann die reale Welt mit zusätzlichen, kontextbezogenen Informationen bereichern. Lösungen mit AR werden bereits seit Jahren bspw. in industriellen Anwendungen eingesetzt. Und: dank der AR-Technologie können Anwender, die an hochkomplexen Systemen arbeiten, Komponenten einzelner Werkzeuge exakt überprüfen oder die jeweilige Phase des Herstellungsprozesses exakt betrachten. Bei komplexer, manueller Arbeit ermöglicht es die Datenbrillen zudem, Informationen, wie plötzliche Temperatur- oder Druckabfälle sofort anwenden zu können und rechtzeitig darauf zu reagieren. Mit Hilfe der Datenbrille können des Weiteren in der Luft befindliche Verunreinigungen erkennbar gemacht, relevante Umgebungsparameter angezeigt und darauf basierende Lösungsvorschläge vorschlagen werden.

Vorteile & Notwendigkeit von Argmented reality

Die Technologie hinter den sog. Datenbrillen sind bereits seit vielen Jahren bekannt. So werden mittlerweile vermehrt größere und schwerere Modelle verwendet, die einen Großteil des Gesichtes bedecken können. Die Standardgröße des Okulars funktioniert jedoch in der Industrie nicht immer. Unter extremen Bedingungen müssen Ingenieure zusätzliche Schutzausrüstung wie einen Helm mit einer Maske tragen, um das Gesicht vor äußeren Einflüssen optimal schützen zu können. Die Vorteile der AR-Technologie in der Industrie sowie die Notwendigkeit, die Datenbrille mit einem speziellen, abgestimmten Helm zu kombinieren, veranlassten Prof. Rigo Herold nach alternativen Lösungsansätzen für elektronische Okulare zu forschen. Die Anforderungen waren hoch: so mussten die Fassungen leicht und gleichzeitig sehr präzise sein, um alle notwendigen Elemente verarbeiten zu können. Auch die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen sowie eine Langlebigkeit waren relevante Faktoren, insbesondere bei Personen, die Schadstoffen ausgesetzt sind. Von Anfang an schien der SLS 3D-Druck die beste Möglichkeit, jedoch war die Wahl der richtigen Technologie mit etlichen Tests verbunden.

“Datenbrillen bestehen aus komplexen, präzise positionierten, optischen Komponenten, u.a. Sensoren und Spiegeln. Um eine unterbrechungsfreie Schärfe des virtuellen Bildes zu gewährleisten, müssen alle optischen Komponenten mit höchster Präzision eingesetzt werden. Die Filamente, die in den frühen 3D-Datenbrillen verwendet wurden, waren nicht genau genug” so Prof. Herold.

Vermehrte Möglichkeiten dank SLS 3D-Druck

Mit Hilfe der selektive Lasersintertechnologie (SLS) konnten optimale Parameter für die Realisierung der AR-Datenbrille erreicht werden. Ursprünglich übergab Prof. Rigo Herold einem Dienstleister seine Forschungsergebnisse, um die benötigten Teile fertigen zu lassen. Die Nutzung des Outsourcing verlängerte jedoch unnötig den Prozess der Projektumsetzung.

Eine Lösung für diese Problemstellung, sowohl aus praktischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht, stellte der SLS Desktop-Drucker Sinterit LISA von Sinterit dar. Die Ausstattungsmerkmale wie Haltbarkeit, Präzision sowie die Beständigkeit gegen äußere Einflüsse wurden durch die Qualität der fertigen Drucke bestätigt und ermöglichten auf diese Weise zudem ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit. Bei der Herstellung der “Smart Glasses” wurden Elemente konstruiert, die ohne Stützstrukturen gedruckt werden konnten und im späteren Verlauf keine zusätzliche Montage benötigten. Aufgrund des industriellen Zweckes der AR- Datenbrille war es zudem wichtig, sowohl kleinere Serien identischer Produkte, als auch maßgeschneiderte Produkte fertigen zu können.

Die Möglichkeiten durch die SLS- Technologie ermöglichten die Entwicklung eines Geräts, welches direkt an einem Helm montiert oder auch separat so eingestellt werden konnte, dass gleichzeitig eine Verwendung mit zusätzlichen erforderlichen Geräten gegeben war. Die dank der SLS-Drucktechnologie uneingeschränkte Gestaltungsfreiheit hat sich bei einer derart umfangreichen Nachfrage nach individuellen Bauteilen bestens bewährt.

SLS 3D-Druck neu Gedacht

Die mit den Sinterit Lisa Kompaktsystem gefertigten AR-Datenbrillen bieten zwecks Anwendung und Kompatibilität viele Vorteile, als bspw. die Verwendung herkömmlicher Augmented Reality-Brillen. Für die industrielle Version der Brille ist in erster Linie eine Stoßfestigkeit und Flexibilität in Kombination mit einer Vielzahl an Schutzkomponenten (Brille/ Maske, Helm und schallisolierende Kopfhörer) von relevanter Bedeutung.

Die Leichtigkeit des für den Druck verwendeten Materials garantiert ein hohes Maß an Komfort. Und das nicht nur für all diejenigen, die eine Brille für hochkomplexes Arbeiten verwenden möchten. Die mit dem Sinterit LISA-Drucker gefertigte Datenbrillen sind bspw. auch für gehörlose Menschen geeignet. Durch die speziell entwickelte Technologie können innerhalb der erweiterten Realität z.B. im Kino Untertitel sichtbar werden. Apps im Zusammenhang mit Augmented Reality werden zunehmend im Tourismus, bei Spaziergängen oder in Museen eingesetzt und können dadurch ein sehr breites Publikum erreichen.

Durch das Fertigen der AR-Datenbrille mittels Sinterit LISA wird eine schnelle Produktion möglich, und das bereits bei Kleinstserien. Solche Projekte beweisen, dass es sich nicht nur lohnt, nach neuen Lösungen zu suchen sondern auch diese direkt vor Ort zu verwirklichen. Die Übertragung vom professionellen SLS 3D-Industriedruck direkt auf einen Schreibtisch verkürzt die Distanz zwischen Designer, Entwickler und Produktion erheblich. Und dadurch auch den kompletten Prozessablauf.

Gedruckt auf dem Sinterit Lisa Kompaktsystem

Das Material PA12 bietet die perfekte Mischung aus Stabilität und Details.

Mehr zu den Sinterit Produkten im Link:

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