Merge pull request 'korrektur-mould-readme' (#84) from korrektur-mould-readme into master
Reviewed-on: felix/myzel-akustikabsorber#84
This commit is contained in:
commit
a13cf5dd68
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@ -29,6 +29,7 @@ Das Repository ist modular aufgebaut. Die mod/material_fabrication beschreibt de
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# Lizenz
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CC-BY-SA-4.0
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Aufgezeigte Herstellungsprozesse sind in Teilen patentrechtlich geschützt, sodass eine kommerzielle Nutzung auf keinen Fall gewährleistet werden kann.
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@ -2,21 +2,38 @@
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# Holz-Anker
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# Gliederung
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1. Einleitung
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2. Benötigte Materialien
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3. Benötigte Geräte
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4. Herstellung der Holz-Anker
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1. Sägen der Quadratleiste und des Rundstabs
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2. Bohrungen in der Quadratleiste
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3. Einbetten im Substrat
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4. Ausrichten und Bohrung nach der Trocknung des Akustikabsorbers
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5. Einsetzen von Rampamuffen und Einstellungsschrauben
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5. Lizenz
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Die Anker für den Prototypen eines Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompositmaterial bestehen aus Laubholz (Buche). Sie werden während der Herstellung des Kompositmaterials in das Pilz-Substrat-Gemisch eingebettet. Durch das Bohren von 8 mm Löchern und das anschließende Einsetzen entsprechender Rundstäbe kann auf Schrauben und Nägel verzichtet werden. Während des Wachstumsvorgangs dringen die Pilzfäden in das Holz ein und verbinden so das Substrat mit dem Holzanker. Nach abschließender Trocknung verfestigt sich das Material, welches den Anker umschließt. Die zentral liegenden Querstäbe befinden sich im 90° Winkel zueinander und verhindern so ein Abgleiten des Ankers in allen Himmelsrichtungen.
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# 1. Einleitung
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Die Anker für den Prototypen eines Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompositmaterial bestehen aus Laubholz (Buche). Sie werden während der Herstellung des Kompositmaterials in das Pilz-Substrat-Gemisch eingebettet. Durch das Bohren von 8 mm Löchern und das anschließende Einsetzen entsprechender Rundstäbe kann auf Schrauben und Nägel verzichtet werden. Während des Wachstumsvorgangs dringen die Pilzfäden (Hyphen) in das Holz ein und verbinden so das Substrat mit dem Holzanker. Nach abschließender Trocknung verfestigt sich das Material, welches den Anker umschließt. Die zentral liegenden Querstäbe befinden sich im 90° Winkel zueinander und verhindern so ein Verdrehendes Ankers.
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Pro Paneel werden insgesamt 4 Anker eingebracht, welche mit Hilfe justierbarer Schrauben zur Ausrichtung in der Horizontalebene in das Wand-Befestigungssystem eingehängt werden können.
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(Illustration Schrauben der Anker im Befestigungssystem)
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Syntax: anchor_attach.webp
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Die horizontal nebeneinanderliegenden Schrauben sind zur Mitte hin orientiert. Dadurch entsteht eine horizontale Spiegelachse. Das Paneel kann so jederzeit um 180° gedreht werden. Der korrekte Abstand zur Wand wird durch am Befestigungssystem angebrachte Nut- und Anschlagleisten gewährleistet.
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Die Anker für den Prototypen eines Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompositmaterial bestehen aus Laubholz (Buche). Sie werden während der Herstellung des Kompositmaterials in das Pilz-Substrat-Gemisch eingebettet. Durch das Bohren von 8 mm Löchern und das anschließende Einsetzen entsprechender Rundstäbe kann auf Schrauben und Nägel verzichtet werden. Während des Wachstumsvorgangs dringen die Pilzfäden (Hyphen) in das Holz ein und verbinden so das Substrat mit dem Holzanker. Nach abschließender Trocknung verfestigt sich das Material, welches den Anker umschließt. Die zentral liegenden Querstäbe befinden sich im 90° Winkel zueinander und verhindern so ein Verdrehendes Ankers.
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(Illustration Demonstration Drehung)
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Syntax: anchor_flip.webp
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# Benötigte Materialien
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# 2. Benötigte Materialien
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- Quadratleiste 1 m x 20 mm x 20 mm, Buche, Unbehandelt
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- Rundstab Ø x L: 8 mm x 1 m, Buche, Gerillt
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@ -25,33 +42,31 @@ Syntax: anchor_flip.webp
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- Klebeband 1 cm
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# Benötigte Geräte
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# 3. Benötigte Geräte
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- Kappsäge
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- Standbohrmaschine mit ø 10 mm Holzbohrer
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- Gummihammer
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- Bohrlehre mit Anschlag
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# Herstellung
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# 4. Herstellung
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(CAD Bild Thies)
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Syntax: anchor_assembly.webp
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- ### 1. Sägen der Quadratleiste und des Rundstabs
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- ## 4.1. Sägen der Quadratleiste und des Rundstabs
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(technische Zeichnung Thies)
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Syntax: anchor_cutting.webp
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Zwischen der Rückseite des Absorbers und der Wand ist ein Abstand von 5 cm vorgesehen.
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Die Aufhängungsschraube, sowie die Bohrlöcher für die Querstäbe benötigen einen Sicherheitsabstand von ca 5 - 10 mm bis zum Ende der Quadratleiste.
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Daraus ergibt sich eine erforderte Ankerlänge von 10 cm.
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Zwischen der Rückseite des Absorbers und der Wand ist ein Abstand von 5 cm vorgesehen. Die Aufhängungsschraube, sowie die Bohrlöcher für die Querstäbe benötigen einen Sicherheitsabstand von 5 - 10 mm bis zum Ende der Quadratleiste. Daraus ergibt sich eine erforderliche Ankerlänge von 10 cm.
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Pro Paneel werden 4 Holzanker eingebracht. Ein Anker besteht aus folgenden Holzteilen:
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- 1x Quadratleiste 100 mm x 20 mm x 20 mm, Buche, Unbehandelt
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- 2x Rundstab Ø x L: 8 mm x 80 mm, Buche, Gerillt
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- 1x Quadratleiste 100 mm x 20 mm x 20 mm, Buche, unbehandelt
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- 2x Rundstab Ø x L: 8 mm x 80 mm, Buche, gerillt
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Bei 12 Paneelen pro Workshop mit jeweils 4 Ankern ergibt sich dadurch ein Gesamtbedarf von 48 Ankern.
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@ -77,16 +92,16 @@ Aus 1 Quadratleiste können insgesamt 12 Anker hergestellt werden.
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Benötigtes Material: 8 x 1 m Rundstab
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- ### 2. Bohrungen in der Quadratleiste
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- ### 4.2. Bohrungen in der Quadratleiste
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(Technische Zeichnung Thies)
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Syntax: anchor_holes.webp
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Um einen optimalen Halt der Holzanker im Myzel zu gewährleisten, müssen sie so umbaut werden, dass sowohl vor, als auch hinter den Querstäben so viel Material wie möglich liegt. Deswegen werden sie auf die Stärke des Paneels bezogen zentriert eingebracht. Bei einer mittleren Materialstärke von 97 mm ergibt sich eine Einlasstiefe von ca 4 cm.
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Um einen optimalen Halt der Holzanker im Myzel zu gewährleisten, müssen sie so umbaut werden, dass sowohl vor als auch hinter den Querstäben so viel Myzelkompositmaterial wie möglich liegt. Bei einer mittleren Materialstärke von 97 mm ergibt sich eine Einlasstiefe von ca. 4 cm.
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Die Einlasstiefe und Position der Holzanker wird mit einer Ausrichtungsschablone überprüft. Sie sorgt gleichzeitig dafür, dass die Anker orthogonal zur Materialoberfläche stehen.
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- ### 3. Einbetten im Substrat
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- ### 4.3. Einbetten im Substrat
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(Illustration)
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Syntax: anchor_embed.webp
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@ -95,7 +110,7 @@ Syntax: anchor_embed.webp
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--> WS 1.2 pre
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Bis zur markierten Höhe (Link zur Vorbereitung mit Klebeband) wird das gehäckselte Myzel locker eingebracht. Damit keine Lücken bleiben, ist hierbei ist auf die Ecken und Kanten besonders Acht zu geben.
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Bis zur markierten Höhe (Link zur Vorbereitung mit Klebeband) wird das gehäckselte Myzelkomposit locker eingebracht. Damit keine Lücken bleiben, hierbei ist auf die Ecken und Kanten besonders Acht zu geben.
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Als Nächstes wird die Ausrichtungsschablone am oberen Rand der Form angelegt.
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@ -103,21 +118,21 @@ Nun werden die desinfizierten Holzanker platziert.
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Für die Korrekte Lage siehe: Markierungen am Holzanker
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Im Anschluss wird mehr von dem Myzel die Form gegeben, so dass die Querstäbe der Holzanker im eingebettet werden und in ihrer Position und Ausrichtung verbleiben.
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Im Anschluss wird weiteres Myzelmaterial in die Form gegeben, so dass die Querstäbe der Holzanker eingebettet sind und in ihrer Position und Ausrichtung verbleiben.
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Die Wachstumsform wird um 180° gedreht und der gleiche Vorgang wird wiederholt.
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Zum Schluss wird die Oberfläche glatt gestrichen.
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Zum Schluss wird die Oberfläche glatt gestrichen. Hierbei ist darauf zu achten, dass das Myzelmaterial nicht bereits angedrückt wird.
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Wenn alle 4 Anker platziert sind, wird die Andrückplatte mit Abstandshaltern aufgelegt.
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Sie wird durch das Schließen des Deckels auf ein genau definiertes Komprimierungsmaß heruntergedrückt.
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Den Deckel wieder öffnen, Andrückplatte entfernen und Deckel abschließend auflegen.
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Danach wird der Deckel wieder geöffnet, die Andrückplatte entfernt und der Deckel erneut aufgelegt.
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Für den weiteren Prozess siehe:
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Wachstumsform Deckel
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- ### 4. Ausrichten und Bohrung nach der Trocknung des Akustikabsorbers
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- ### 4.4. Ausrichten und Bohrung nach der Trocknung des Akustikabsorbers
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(Illustration)
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Syntax: anchor_align.webp
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@ -131,13 +146,12 @@ Hierzu wird das Paneel wie folgt mit den Ankern parallel zur Tischfläche aufgel
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Um eine korrekte Lage in der Frontalebene zu erreichen wird eine speziell konstruierte Bohrlehre mit Anschlag angelegt, welche die Positionierung der Schrauben im Anker in Abhängigkeit Oberfläche des Myzels genau definiert. (siehe Bohrlehre bei Workshops)
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Die Borschablone wird von vorne an das Paneel angelegt. Anschließend wird mit einem 10 mm Holzbohrer ein Bohrloch in der richtigen Entfernung zur vorderen oberen Myzelaußenkante gesetzt.
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Diesen Vorgang für alle Anker wiederholen.
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Dieser Vorgang wird für alle Anker wiederholt.
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Es ist nun durch die Positionierung der Schrauben gewährleistet, dass zwischen dem Einhängungspunkt am Befestigungssystem (Hyperlink) und der sichtbaren Oberfläche immer der selbe Abstand eingehalten wird.
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Somit wird verhindert, dass einzelne Paneele in der Draufsicht nach außen hin abstehen. Sie liegen alle bündig auf der selben Höhe und können jederzeit beliebig gedreht oder getauscht werden.
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Es ist nun durch die Positionierung der Schrauben gewährleistet, dass zwischen dem Einhängungspunkt am Befestigungssystem (Hyperlink) und der sichtbaren Oberfläche immer derselbe Abstand eingehalten wird. Somit wird verhindert, dass einzelne Paneele in der Draufsicht nach außen hin abstehen. Sie liegen alle bündig auf derselben Höhe und können jederzeit beliebig gedreht oder getauscht werden.
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- ### 5. Einsetzen von Rampamuffen und Einstellungsschrauben
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- ### 4.5. Einsetzen von Rampamuffen und Einstellungsschrauben
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In die in 4. beschriebenen Bohrlöcher werden Rampamuffen eingebracht, welche eine Höhenverstellbarkeit durch Maschinenschrauben erlauben.
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@ -147,6 +161,6 @@ Mit einem Anschlag für die horizontale Ebene werden die Schrauben entsprechend
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# Lizenz
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# 5. Lizenz
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CC_BY_SA_4.0
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@ -8,63 +8,18 @@ Die Wachstumsform für den Prototypen eines Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompos
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Der Vorteil dieses zweiteiligen Aufbaus ist die Möglichkeit, das Design mit CAD zu erstellen, und es mit Hilfe von digitalen Fertigungstechniken in eine Negativ-Form zu überführen. Somit können komplexe und regelmäßige Strukturen digital erstellt und später vom Myzel abgebildet werden.
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## Varianten der Designform (digitale Fertigungstechnik)
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## Methoden der Designformherstellung (digitale Fertigungstechnik)
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1. ### Drucken einer Positiv Form mit 3D Drucker und anschließender Gipsabformung
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Es werden in diesem Ordner zwei Methoden der Designformherstellung gezeigt.
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2. ### direkter 3D Druck der Negativform
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### Drucken einer Positiv Form mit 3D Drucker und anschließender Gipsabformung
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## Wahl der Wachstumsbox
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Bei dieser Methode werden zwei 3D-gedrukte Positivormen genutzt und 12 mal eine Gipsabformung durchgeführt.
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Aufgrund vorangegangenen Experimenten mit 60 x 40 cm Euroboxen ist klar geworden, dass die Handhabung solcher "größeren" Komposite zunehmens schwierig wird.
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Die gewählte Wachstumsform ["KIS Aufbewahrungsbox C-Box M+"](https://www.bauhaus.info/kunststoffboxen/kis-aufbewahrungsbox-c-box-m/p/21029583) mit den Maßen 34 x 40 x 17 cm ist bei Bauhaus erhältlich.
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Die kleineren Abmaße der Box ermöglichen die bessere Handhabung vor allem in Hinblick auf die Durchführung der Workshops.
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Zudem erfüllt sie die beschriebenen <a href="#specs">Anforderungen für Wachstumsformen für Myzelmaterialien</a>.
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### direkter 3D Druck der Negativform
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## <a name="specs"></a>Anforderungen für Wachstumsformen für Myzelmaterialien
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Bei dieser Methode werden die Negativformen 3D gedruckt, welche direkt für die Wachstumsbox genutzt werden können.
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- ### Größe und Volumen
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# Lizenz
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Pilzmyzel produziert während des Wachstums Wärme. Befinden sich große Massen von aktiv wachsendem Myzel gleichzeitig auf engem Raum, kann die Wärmeproduktion zur Überschreitung kritischer Temperaturen im Inneren des Myzelblocks führen. Ab 30 °C sind die Pilzhyphen einem gewissen Hitzestress ausgesetzt. Darunter kann die Wachstumsgeschwindigkeit und der Zellverbund der quervernetzten Pilzfäden und somit die strukturelle Integrität des Myzelmaterials leiden. Geringere Massen weisen ein besseres Wachstumsverhalten auf.
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Sollen größere Flächen oder Objekte hergestellt werden, kann dies über eine fragmentierte Herstellung von Teilkörpern realisiert werden, welche in mehreren Schritten zusammengesetzt werden und dann zusammenwachsen. Hier wird die Fähigkeit der Pilzhyphen zur Anastomosierung (Verbindung zweier Hyphen der gleichen Pilzart) nutzbar gemacht. Dieser Prozess erfordert ebenfalls eine Wachstumsform, welche über den gesamten Zeitraum für optimale Wachstumsbedingungen sorgt.
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Je nach Gegebenheiten des Labors und der keimarmen Arbeitsfläche ist die Größe der Wachstumsform so zu wählen, dass ein problemfreier Ablauf des Anlageprozesses stattfinden kann.
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- ### Material und Hitzebeständigkeit
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Bei Herstellung von Myzelmaterialien, bei denen das Substrat direkt in der Wachstumsform beimpft wird, muss die Wachstumsform dampfsterilisiert werden. Das Material muss demnach mindestens einer Temperatur von 121°C für bis zu 20 Minuten standhalten. Als Beispiel für hitzebeständige Kunststoffe sind Varianten von Polypropylen zu nennen.
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Alternativ sind formen aus Glas oder Keramik denkbar.
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Im Gegensatz zum sterilen Weg kann auch ein zweistufiger Prozess gewählt werden. Hier wird das Substrat steril in Beuteln vorkultiviert und anschließend unsteril aufgebrochen und in die entsprechende Wachstumsform gefüllt.
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Für diesen Weg muss das Material keine besondere Hitzebeständigkeit aufweisen.
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- ### Glatte Oberfläche
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Das Myzel bilet an der Grenzfläche zur Luftatmosphäre, bzw. an der Kontaktfläche zur Form eine Deckschicht aus dicht verwobenen Hyphen. Dadurch entsteht eine derbe Haut, die das gesamte Objekt oberflächlich umschließt. Diese Schicht ist für die strukturelle Integrität des Absorbers von zentraler Bedeutung.
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Lässt die Struktur der Wachstumsform kein Herauslösen aus der Form zu, ohne die Oberfläche zu beschädigen, ist die Oberfläche der Form nicht geeignet.
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Die Form muss vor Anlegen des Absorbers mit hilfe einer oberflächlichen Wischdesinfektion keimarm gemacht werden.
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Das ist mit glatten Oberflächen besser möglich.
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- ### Belüftung
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Die Zellatmung von Pilzzellen ist der der Tiere sehr ähnlich. Sie nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlenstoffioxid ab.
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Ist eine Wachstumsform geschlossen, so steigt durch Stoffwechselaktivität der CO2-Gehalt in der Gasatmosphäre stetig. Ist zudem auch der gesamte Sauerstoff durch Zellwachstum aufgebraucht, wird das Myzelwachstum stagnieren. Um ein ausreichend schnelles und gesundes Myzelwachstum zu ermöglichen muss ein passiver Gasaustausch gewährleistet werden. Dies kann am besten mit HEPA-Filterpatches oder medizinischem Micropore-Tape realisiert werden. Diese feinporigen Membranen lassen den freien Gasaustausch zu während Mikroorganismen und andere Kontaminanten (z.B. Schimmelsporen) am Passieren in das Innere der Form gehindert werden.
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Wie haben uns dazu entschieden, 2 kreisrunde Aussparungen mit 35 mm Ø mit Hilfe eines Lasercutters in die Deckel zu schneiden, und diese dann mit 5 cm breitem Micropore-Tape zu bekleben.
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Ebenfalls denkbar ist eine elektronisch gesteuerte Zu- und Abfuhr der entsprechenden Gase mittels Schlauchleitungen. In diesem Falle könnte die Wachstumsform dicht geschlossen werden.
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Dieses Verfahren stellt einen großen Mehraufwand dar und wird in der Dokumentation und in den Workshops nicht weiter behandelt. Da jedoch entsprechende Wachstumsparameter genau gesteuert werden können, kann diese Methode für zukünftige Forschung am Herstellungsverfahren für Myzelmaterialien von Vorteil sein.
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- ### Befüllung & Entformung
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Da das Myzel nach der Wachstumsphase noch relativ weich und brüchig sein kann, ist darauf acht zu geben, die Form so zu gestalten, dass durch das Herauslösen keine Ecken oder Vorsprünge abbrechen können. Konische Seitenflächen und stumpfe Winkel sind deswegen besser geeignet als komplexe, kleinteilige Strukturen.
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Die Formgebung wirkt sich ebenfalls auf den Prozess der Befüllung aus. Durch Engstellen kann der Arbeitsfluss beim Anlegen der Absorber gestört sein. Es ist darauf zu achten, dass überall genug Platz vorhanden ist, um das Substrat einzufüllen.
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Ob genügend Platz vorhanden ist, steht mitunter auch in Abhängigkeit zur Partikelgröße des Substrats.
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Besonders sorgfältig ist an den Ecken und Kanten arbeiten. Wird das Myzel dort lückenhaft befüllt, besteht ein erhöhtes Beschädigungsrisiko im weiteren Verlauf.
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Grundsätzlich empfohlen ist ein zugüger aber sorgfältiger, schichtweiser Aufbau von unten nach oben.
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- ### Transparenz (optional)
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Für Forschungszwecke ist es praktisch, eine durchsichtige Wachstumsform zu verwenden. So lassen sich im Rahmen der Materialforschung verschiedene Wachstumsparameter optisch beurteilen.
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CC-BY-SA-4.0
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@ -2,18 +2,34 @@
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# Positivform 3D-Druck und anschließender Gipsabformung
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# Gliederung
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1. Einleitung
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2. Benötigte Materialien
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3. Benötigte Geräte
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4. Herstellung
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1. 3D-Druck der Positivform
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2. Vorbereitung der Gipsabformung
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3. Gipsabformung
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4. Einsetzen des Gipsabdruckes (Negativform) in die Wachstumsbox
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5. Bespannen der Gipsoberfläche mit Folie
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5. Lizenz
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# 1. Einleitung
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Eine 3D-gedruckte Positivform kann mehrfach mit Gips abgeformt werden und ist bei einer größeren Stückzahl eine kostengünstige Variante zur Herstellung der Wachstumsformen.
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Da das Myzel in die poröse Gipsoberfläche hineinwachsen würde, muss vor Befüllen der Form eine Trennschicht (Frischhaltefolie) eingebracht werden.
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# Benötigte Materialien
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# 2. Benötigte Materialien
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- Abformungsgips
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- Wasser
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- Spülmittel
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- Frischhaltefolie
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- Abstandshalter
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- Aufbewahrungsbox
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# Benötigte Geräte
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# 3. Benötigte Geräte
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- 3D-Drucker BigRep
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- Messbecher
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@ -22,10 +38,10 @@ Da das Myzel in die poröse Gipsoberfläche hineinwachsen würde, muss vor Befü
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- Schleifpapier
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# Herstellung
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# 4. Herstellung
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### 1. 3D Druck der Positivform
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## 4.1. 3D Druck der Positivform
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@ -35,23 +51,21 @@ Da das Myzel in die poröse Gipsoberfläche hineinwachsen würde, muss vor Befü
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Syntax: mould_cast_parts.webp
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### 2. Vorbereiteung der Gipsabformung
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## 4.2. Vorbereiteung der Gipsabformung
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Das Abformen der 3D-gedruckten Positivform gestaltet sich deutlich aufwändiger. Die Wachstumsbox einfach mit Gips zu füllen und anschließend die Designform von oben hineinzudrücken wäre schwer umzusetzen. Für die korrekte Höhe müsste die Menge Gips exakt ausgerechnet werden, und auch Lufteinschlüsse wären ein Problem.
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Um einen formgetreuen Gipsabdruck herzustellen, muss die gesamte Form umgedreht werden, so dass die Positivform den unteren Boden definiert. Nur so können Lufteinschlüsse sorgfältig vermieden und eine korrekte Lage der Positivform gewährleistet werden.
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Um einen formgetreuen Gipsabdruck herzustellen muss die gesamte Form umgedreht werden, so dass die Positivform den unteren Boden definiert.
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Nur so können Lufteinschlüsse sorgfältig vermieden, und eine korrekte Lage der Positivform gewährleistet werden.
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Hierzu wird die Positivform mit der Schauseite nach oben auf Abstandshalter gesetzt.
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Hierzu wird die Positivform mit der Schauseite nach oben auf den Abstandshalter gesetzt.
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(Bild Abstandsfüßchen)
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Bevor Gips eingefüllt wird, müssen alle Innenflächen mit Spülmittel als Trennmittel überzogen werden, damit der Gipsabdruck ungehindert aus der Gipsform entnommen werden kann.
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Damit der Gips eingebracht werden kann, wird in eine der Wachstumsboxen ein großes Loch geschnitten.
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Damit der Gips eingebracht werden kann, wird in eine der Aufbewahrungsbox ein großes Loch geschnitten.
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Anschließend wird die Wachstumsbox auf die Positivform gesetzt und von außen mit Klemmleisten festgezogen.
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Anschließend wird die Aufbewahrungsbox auf die Positivform gesetzt und von außen mit Klemmleisten festgezogen.
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(Bild von Klemmleisten)
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@ -62,21 +76,19 @@ Syntax: mould_cast_prep.webp
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### 3. Gipsabformung
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Nun kann der Gips nach Herstellerangaben angerührt und von oben in die Abformungshöhle gegossen werden.
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Nun kann der Gips nach Herstellerangaben angerührt und von oben in die Box gegossen werden.
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Unter Sicht werden zuerst vorsichtig die Ecken und Kanten und danach der restliche Raum verfüllt. Durch stetiges rütteln können Lufteinschlüsse maximal reduziert werden.
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Wichtig ist, dass Gips bis an die Unterkante der Box gelangt.
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Es werden zuerst vorsichtig die Ecken und Kanten und danach der restliche Raum verfüllt. Durch stetiges Rütteln können Lufteinschlüsse reduziert werden.
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Wichtig ist, dass der Gips bis an die Unterkante der Box gefüllt wird.
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(Illustration)
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Syntax: mould_cast.webp
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### 4. Einsetzen des Gipsabdruckes (Negativform) in die Wachstumsbox
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### 4.4. Einsetzen des Gipsabdruckes (Negativform) in die Wachstumsbox
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Nach dem Trocknen besitzt der Gipsabdruck die Form der Negativform, welche wiederum dem Myzel seine Form geben wird. Gegebenenfalls muss nach dem Entformen des Gipsabdrucks ein wenig Gips abgeschliffen werden, um einen passenden Sitz in der Wachstumsform zu gewährleisten.
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Die Gipsform wird nun von oben in die Wachstumsbox eingesetzt und die korrekte Lage überprüft.
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Die Gipsform wird von oben in die Wachstumsbox eingesetzt und die korrekte Lage überprüft. Gegebenenfalls muss die Gipsformein wenig abgeschliffen werden, um einen passenden Sitz in der Wachstumsform zu gewährleisten.
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(Illustration)
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Syntax: mould_cast_insert.webp
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@ -86,11 +98,11 @@ Syntax: mould_cast_insert.webp
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Im Verlauf des Myzelwachstums entsteht im Inneren der Wachstumsform eine sehr feuchte Atmosphäre. Das liegt einerseits an der Zellaktivität des Pilzes, andererseits an der Restfeuchte des Substrats.
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Im Verlauf des Myzelwachstums entsteht im Inneren der Wachstumsform eine sehr feuchte Atmosphäre, das liegt einerseits an der Zellaktivität des Pilzes, andererseits an der Restfeuchte des Substrats.
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Würde das Myzel der Gipsform direkt anliegen, wäre das ungünstig für den Zusammenhalt des Gips. Nach mehrmaliger Benutzung würde der Gips "Wasser ziehen" und mit der Zeit massiv beschädigt werden.
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Als Trennmittel kann hier Frischhaltefolie zum Einsatz kommen. Sie wird über die gesamte Gipsoberfläche aufgespannt und an den Rändern mit Klebeband fixiert.
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Als Trennschicht kann hier Frischhaltefolie zum Einsatz kommen. Sie wird über die gesamte Gipsoberfläche aufgespannt und an den Rändern mit Klebeband fixiert.
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Geringe Feuchtigkeitsmengen, die durch schmale Spalten und Klebestellen sickern werden nach der Wachstumsphase durch ein sofortiges Herausnehmen und Lufttrocknen wieder verdunsten.
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@ -3,12 +3,24 @@
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# Negativform 3D-Druck
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# Gliederung
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1. Einleitung
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2. Benötigte Materialien
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3. Benötigte Geräte
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4. Herstellung
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1. 3D-Druck der Negativform
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2. Einsetzen der Negativform in die Wachstumsbox
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3. Überziehen der Form mit Folie (optional)
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5. Lizenz
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# 1. Einleitung
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Eine gedruckte Negativform kann direkt in die Wachstumsbox eingesetzt werden und ist bei einer geringen Stückzahl eine schnelle und einfache Variante zur Herstellung der Wachstumsformen. Die glatte Beschaffenheit des Filaments erlaubt eine direkte Abformung des Myzels ohne Trennschicht.
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# Herstellung
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# Benötigte Materialien
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# 2. Benötigte Materialien
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- Filament für 3D-Drucker
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- Schrauben
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@ -17,15 +29,16 @@ Eine gedruckte Negativform kann direkt in die Wachstumsbox eingesetzt werden und
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- Frischhaltefolie
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# Benötigte Geräte
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# 3. Benötigte Geräte
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- 3D-Drucker Ultimaker 2
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- gegebenenfalls Raspel oder Feile
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### 1. 3D-Druck der Negativform
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# 4. Herstellung
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## 4.1. 3D-Druck der Negativform
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Die Dimensionen im Inneren der Wachstumsbox betragen 348 x 293 mm. Das ist für die meisten kleineren 3D-Drucker schon zu groß. Deswegen haben wir bei unserem Herstellungsprozess unterschiedliche Methoden mit unterschiedlichen Geräten getestet.
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Diese werden nach Abschluss der Workshops bewertet im Bezug auf Materialaufwand, Kosten, Herstellungsaufwand, Reproduzierbarkeit und Wachstumsergebnisse.
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@ -52,7 +65,7 @@ Die Druckdauer der Designform dauert insgesamt ... Stunden.
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Alle Daten für den Druck mit BigRep sowie das 3D-Modell liegen unter /mech.
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### 2. Einsetzen der Negativform in die Wachstumsbox
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## 4.2. Einsetzen der Negativform in die Wachstumsbox
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@ -61,7 +74,7 @@ Syntax: mould_3d_insert.webp
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Nachdem Einsetzen der Negativform in die Wachstumsbox ist diese bereit, um mit dem Myzel gefüllt zu werden. Damit kein Wasser zwischen der Form nach unten läuft, die Kanten mit Klebeband abdichten.
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### 3. Überziehen der Form mit Folie (optional)
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## 4.3. Überziehen der Form mit Folie (optional)
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Um ein schadfreies Herauslösen des Myzelkörpers aus der Form zu ermöglichen, kann die gesamte Oberfläche mit Frischhaltefolie überzogen werden. Um Faltenbildung zu reduzieren, kann die Oberfläche mit einem Klebestift haftend gemacht und die Folie anmodelliert werden.
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@ -2,6 +2,20 @@
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# Befestigungssystem für den Prototypen eies Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompositmaterial
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# Gliederung
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1. Einleitung
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2. Benötigte Materialien
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3. Benötigte Geräte
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4. Herstellung
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1. Sägen der Leisten
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2. Nutfräsung
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3. Zusammenbau
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4. Befestigung an der Wand
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5. Lizenz
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# 1. Einleitung
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Das Befestigungssystem für die Akustikabsorber lässt einen modularen Aufbau zu.
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Vertikal ausgerichtete Befestigungsleitern können in definierten Abständen parallel zueinander an der Wand angebracht werden. Diese Befestigungsleitern können jeweils 1, 2 oder 3 Paneeletragen.
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Durch ein Versetzen der Leitern können individuelle Gebindekombinationen erreicht werden.
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@ -13,7 +27,7 @@ Dieses flexible System lässt zu, dass einzelne Paneele um 180° rotiert oder fr
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(CAD Bild Thies oder Illustration)
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# Benötigte Materialien
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# 2. Benötigte Materialien
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- Rechteckleiste 2,4 m x 3 cm x 1 cm, Buche, Unbehandelt (https://www.bauhaus.info/rechteckleisten/rechteckleiste/p/14608075)
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- Rechteckleiste 2,4 m x 2 cm x 1 cm, Buche, Unbehandelt (https://www.bauhaus.info/rechteckleisten/rechteckleiste/p/14404774)
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@ -22,7 +36,7 @@ Dieses flexible System lässt zu, dass einzelne Paneele um 180° rotiert oder fr
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2 x 10 mm, Vollgewinde (https://www.bauhaus.info/holzschrauben-spanplattenschrauben/spax-universalschraube/p/10017969)
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- Wanddübel + Befestigungsschrauben
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# Benötigte Geräte
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# 3. Benötigte Geräte
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- Kappsäge
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- Zollstock
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@ -31,10 +45,10 @@ Dieses flexible System lässt zu, dass einzelne Paneele um 180° rotiert oder fr
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- Schraubendreher
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- Standbohrer mit ø 1 mm Holzbohrer
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# Herstellung
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### 1. Sägen der Leisten
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# 4. Herstellung
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## 4.1. Sägen der Leisten
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Die Rechteckleisten sind mit der Kappsäge im 90° Winkel auf die entsprechenden Längen zu bringen.
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@ -46,7 +60,7 @@ Für eine 3-Stück-Leiter werden also mindestens zwei 2,4 m Rechteckleisten ben
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(technische Zeichnung Thies)
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### 2. Nutfräsung
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## 4.2. Nutfräsung
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Die 7 mm breite und 5 mm tiefe Nut wird im Abstand von 5 mm zur Außenkante gefräst.
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@ -59,7 +73,7 @@ Die Sicherheitshinweise des Maschinenherstellers beachten!
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(technische Zeichnung Thies)
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### 3. Zusammenbau
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## 4.3. Zusammenbau
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Die einzelnen Leisten werden mit Metallwinkeln (25 x 15 x 25 mm) an den Außenleisten der Befestigungsleiter angeschraubt. Für die Holzschrauben muss an jeder Stelle im Buchenholz mit einem 1 mm Bohrer vorgebohrt werden um Spaltung zu verhindern.
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@ -69,7 +83,7 @@ Die Leiter ist in sich stabil und kann als Ganzes an der Wand angebracht werden.
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(technische Zeichnung)
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### 4. Befestigung an der Wand
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### 4.4. Befestigung an der Wand
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Die Befestigungsleiter kann mit insgesamt 4 Wandschrauben an der Wand angebracht werden.
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@ -1,3 +1,61 @@
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# README `workshop/day_2/train_the_trainer/`
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Hier sind die TTT Dinger geschrieben..
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# Wachstumsform
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Die Wachstumsform für den Prototypen eines Akustikabsorbers aus Pilzmyzelkompositmaterial ist zusammengesetzt aus einer aus einer Grundbox, welche die <a href="#specs">Anforderungen für Wachstumsformen für Myzelmaterialien</a> erfüllt, und einer eingepassten Designform als Negativ-Abdruck.
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Der Vorteil dieses zweiteiligen Aufbaus ist die Möglichkeit, das Design mit CAD zu erstellen, und es mit Hilfe von digitalen Fertigungstechniken in eine Negativ-Form zu überführen. Somit können komplexe und regelmäßige Strukturen digital erstellt und später vom Myzel abgebildet werden.
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## Wahl der Wachstumsbox
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Aufgrund vorangegangenen Experimenten mit 60 x 40 cm Euroboxen ist klar geworden, dass die Handhabung solcher "größeren" Komposite zunehmens schwierig wird.
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Die gewählte Wachstumsform ["KIS Aufbewahrungsbox C-Box M+"](https://www.bauhaus.info/kunststoffboxen/kis-aufbewahrungsbox-c-box-m/p/21029583) mit den Maßen 34 x 40 x 17 cm ist bei Bauhaus erhältlich.
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Die kleineren Abmaße der Box ermöglichen die bessere Handhabung vor allem in Hinblick auf die Durchführung der Workshops.
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Zudem erfüllt sie die beschriebenen <a href="#specs">Anforderungen für Wachstumsformen für Myzelmaterialien</a>.
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## <a name="specs"></a>Anforderungen für Wachstumsformen für Myzelmaterialien
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- ### Größe und Volumen
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Pilzmyzel produziert während des Wachstums Wärme. Befinden sich große Massen von aktiv wachsendem Myzel gleichzeitig auf engem Raum, kann die Wärmeproduktion zur Überschreitung kritischer Temperaturen im Inneren des Myzelblocks führen. Ab 30 °C sind die Pilzhyphen einem gewissen Hitzestress ausgesetzt. Darunter kann die Wachstumsgeschwindigkeit und der Zellverbund der quervernetzten Pilzfäden und somit die strukturelle Integrität des Myzelmaterials leiden. Geringere Massen weisen ein besseres Wachstumsverhalten auf.
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Sollen größere Flächen oder Objekte hergestellt werden, kann dies über eine fragmentierte Herstellung von Teilkörpern realisiert werden, welche in mehreren Schritten zusammengesetzt werden und dann zusammenwachsen. Hier wird die Fähigkeit der Pilzhyphen zur Anastomosierung (Verbindung zweier Hyphen der gleichen Pilzart) nutzbar gemacht. Dieser Prozess erfordert ebenfalls eine Wachstumsform, welche über den gesamten Zeitraum für optimale Wachstumsbedingungen sorgt.
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Je nach Gegebenheiten des Labors und der keimarmen Arbeitsfläche ist die Größe der Wachstumsform so zu wählen, dass ein problemfreier Ablauf des Anlageprozesses stattfinden kann.
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- ### Material und Hitzebeständigkeit
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Bei Herstellung von Myzelmaterialien, bei denen das Substrat direkt in der Wachstumsform beimpft wird, muss die Wachstumsform dampfsterilisiert werden. Das Material muss demnach mindestens einer Temperatur von 121°C für bis zu 20 Minuten standhalten. Als Beispiel für hitzebeständige Kunststoffe sind Varianten von Polypropylen zu nennen.
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Alternativ sind formen aus Glas oder Keramik denkbar.
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Im Gegensatz zum sterilen Weg kann auch ein zweistufiger Prozess gewählt werden. Hier wird das Substrat steril in Beuteln vorkultiviert und anschließend unsteril aufgebrochen und in die entsprechende Wachstumsform gefüllt.
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Für diesen Weg muss das Material keine besondere Hitzebeständigkeit aufweisen.
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- ### Glatte Oberfläche
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Das Myzel bilet an der Grenzfläche zur Luftatmosphäre, bzw. an der Kontaktfläche zur Form eine Deckschicht aus dicht verwobenen Hyphen. Dadurch entsteht eine derbe Haut, die das gesamte Objekt oberflächlich umschließt. Diese Schicht ist für die strukturelle Integrität des Absorbers von zentraler Bedeutung.
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Lässt die Struktur der Wachstumsform kein Herauslösen aus der Form zu, ohne die Oberfläche zu beschädigen, ist die Oberfläche der Form nicht geeignet.
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Die Form muss vor Anlegen des Absorbers mit hilfe einer oberflächlichen Wischdesinfektion keimarm gemacht werden.
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Das ist mit glatten Oberflächen besser möglich.
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- ### Belüftung
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Die Zellatmung von Pilzzellen ist der der Tiere sehr ähnlich. Sie nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlenstoffioxid ab.
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Ist eine Wachstumsform geschlossen, so steigt durch Stoffwechselaktivität der CO2-Gehalt in der Gasatmosphäre stetig. Ist zudem auch der gesamte Sauerstoff durch Zellwachstum aufgebraucht, wird das Myzelwachstum stagnieren. Um ein ausreichend schnelles und gesundes Myzelwachstum zu ermöglichen muss ein passiver Gasaustausch gewährleistet werden. Dies kann am besten mit HEPA-Filterpatches oder medizinischem Micropore-Tape realisiert werden. Diese feinporigen Membranen lassen den freien Gasaustausch zu während Mikroorganismen und andere Kontaminanten (z.B. Schimmelsporen) am Passieren in das Innere der Form gehindert werden.
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Wie haben uns dazu entschieden, 2 kreisrunde Aussparungen mit 35 mm Ø mit Hilfe eines Lasercutters in die Deckel zu schneiden, und diese dann mit 5 cm breitem Micropore-Tape zu bekleben.
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Ebenfalls denkbar ist eine elektronisch gesteuerte Zu- und Abfuhr der entsprechenden Gase mittels Schlauchleitungen. In diesem Falle könnte die Wachstumsform dicht geschlossen werden.
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Dieses Verfahren stellt einen großen Mehraufwand dar und wird in der Dokumentation und in den Workshops nicht weiter behandelt. Da jedoch entsprechende Wachstumsparameter genau gesteuert werden können, kann diese Methode für zukünftige Forschung am Herstellungsverfahren für Myzelmaterialien von Vorteil sein.
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- ### Befüllung & Entformung
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Da das Myzel nach der Wachstumsphase noch relativ weich und brüchig sein kann, ist darauf acht zu geben, die Form so zu gestalten, dass durch das Herauslösen keine Ecken oder Vorsprünge abbrechen können. Konische Seitenflächen und stumpfe Winkel sind deswegen besser geeignet als komplexe, kleinteilige Strukturen.
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Die Formgebung wirkt sich ebenfalls auf den Prozess der Befüllung aus. Durch Engstellen kann der Arbeitsfluss beim Anlegen der Absorber gestört sein. Es ist darauf zu achten, dass überall genug Platz vorhanden ist, um das Substrat einzufüllen.
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Ob genügend Platz vorhanden ist, steht mitunter auch in Abhängigkeit zur Partikelgröße des Substrats.
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Besonders sorgfältig ist an den Ecken und Kanten arbeiten. Wird das Myzel dort lückenhaft befüllt, besteht ein erhöhtes Beschädigungsrisiko im weiteren Verlauf.
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Grundsätzlich empfohlen ist ein zugüger aber sorgfältiger, schichtweiser Aufbau von unten nach oben.
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- ### Transparenz (optional)
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Für Forschungszwecke ist es praktisch, eine durchsichtige Wachstumsform zu verwenden. So lassen sich im Rahmen der Materialforschung verschiedene Wachstumsparameter optisch beurteilen.
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