3D-Druck & Fahrzeuge - Passt das zusammen?

3D-Druck - Vorurteile, Materialien und Druckverfahren Teil 2

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filament

Teil 2 der Materialen im FDM Druck (Kunstoffschmelzverfahren)

Ergänzend zu den in Teil 1 erwähnten Materialien, gibt es noch unzählig viele weitere. Ein kleiner Teil davon:

PLA+, ABS+, TPU, PVB, PC, PP, PLA-HT, PEN-PET, PA6, PA12 und natürlich gibt es das meiste auch Kohlefaserverstärkt in der Variante -CF. Und natürlich gibt es sogar Materialien mit Kupfer oder Stahlanteil.

All diese Materialen haben ein gemeinsames Ziel und sind aus einem bestimmten Grund entwickelt worden: Bestehende technische Anforderungen in Verbindung mit Druckbarkeit.

Auf ein Material möchte ich jedoch noch besonders eingehen: Nylon (Polyamid) PA6 und PA12

Nylon, was eigentlich nur der Handelsname des Kunststoffkonzerns Dupont war, ist auch als Polyamid bekannt. Das Material hat viele für den Fahrzeugbau und andere technische Anwendungen bestens geeignete Eigenschaften. Einige davon sind:

- hoch Temperaturbeständig (~170°)

- Öl- und Kraftstoff beständig

- Verschleißfest

- Bricht nicht leicht

- Schlag zäh

- hohe Gleiteigenschaften

Klingt gut oder? Ist es auch. Es gibt jedoch einen riesigen Nachteil. Das Zeug ist Hygroskopisch, bedeutet es zieht Wasser. Es muss also immer getrocknet werden um es gut verarbeiten zu können.

Der zweite Nachteil: Die Stabilität des Teils ist richtungsabhängig. In Schichtrichtung ist es extrem widerstandsfähig, auf Scheerkräfte quer zu den Schichten reagiert es aber meist mit Rissen.

Und genau da kommen wir langsam weg vom normalen Heimdrucken und betreten das Gebiet der Industriedrucker: SLS oder auch Selektives Laser Sintern

Lasersintern ist ein generatives Schichtbauverfahren. Durch Verwendung eines Lasers werden Bauteile in ein dünnlagig aufgebrachtes Pulver "eingeschmolzen". Gussformen, hochkomplexe Modelle, Prototypen usw. lassen sich auch in großer Stückzahl herstellen. Dabei werden die Limitierungen des FDM Drucks von PA6 / PA12 umgangen. Die Teile weisen eine um ein vielfachen höhere Belastbarkeit auf.

Ja gut dann kauf ich mir halt sowas? Naja die SLS Drucker sind recht teuer. Das geht los bei ca. 10k€ aufwärts. Und dafür brauch ich schon einen Grund um so viel Geld auszugeben.

Mehr in Teil 3

3D-Druck - Vorurteile, Materialien und Druckverfahren Teil 1

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prusa

Redet jemand von 3D-Druck, denken die meisten an Drucker die man aus dem Hobbybereich kennt und die man schon vielfach in den Medien gesehen hat.

Kaum einer kennt industrielle Drucker und deren Möglichkeiten. Von technischen Kunstoffen und deren spezielle Anforderungen bei der Verarbeitung, bis hin zu den Materialeigenschaften die sich damit erzielen lassen. Daher möchte ich hier etwas Klarheit schaffen darüber, was geht und was eben NICHT geht.

Gerade im Fahrzeugbau gibt es hohe Anforderungen an das Material, Belastbarkeit, Temperaturbeständigkeit und Haltbarkeit. Die Industrie hat darauf natürlich schon lange reagiert und stellt mittlerweile für fast jede Anforderung das passende Material. Warum ist es jedoch so schwer das passende zu finden? Nun dazu braucht es viel Erfahrung, Tests und das das richtige Equipment um entsprechende Materialen zu verarbeiten.

Da geht es los bei PLA:

Das Material ist der Einstieg für jeden Hobbydrucker. Sehr leicht zu verarbeiten, schönes Oberflächenfinish und preisgünstig zu bekommen. Aber die Eigenschaften sind oft nicht optimal. So ist PLA zwar hart, aber spröde. Es bricht leicht, Splittert und wird bereits bei rund 60° weich. Gut für Deko und Vasen, jedoch eher ungeeignet an Warmen, sich bewegenden, vibrierenden Gefährten die jenseits der 100km/h Marke unterwegs sind. Jedoch hat es auch gute Eigenschaften. UV-Beständig, Lösungsmittelresistent und es gibt es in jeder beliebigen Farbe die man sich wünscht. Ja auch in Bunt

Und aus dem Hobby Bereich kommt auch PETG:

Ja hatte jeder schon mal in der Hand. Plastikflaschen! Die sind aus PET gemacht. PETG ist ein mit Glykol modifiziertes PET das so "Druckbar" gemacht wird. Eigentlich ein tolles Zeug. Biegsam, Schlagzäh, Teiltransparent wenn gewünscht, druckt sich ähnlich wie PLA und kann auch auf jedem normalen Heimdrucker verarbeitet werden. Es bleibt bis etwa 70° formstabil, ist Lebensmitteltauglich und man kann es auch in die Spülmaschine packen. Es ist aber nicht abriebfest, und kommt eher in anderen Bereichen zum Einsatz.

Was hätten wir denn noch... Achja. Das beliebte ABS:

ABS ist einer der meistverbreiteten Kunststoffe der Welt. Durch den Zusatz von Acrylnitril ist ABS besonders widerstandsfähig gegen Öle, Fette und hohe Temperatur. Die wohl wichtigsten Eigenschaften von ABS sind die hohe erreichbare Steifigkeit, Zähigkeit und Festigkeit. Abgerundet wird das Gesamtpaket durch sehr gute Schlag- und Kratzfestigkeit. Jedoch ist UV Licht ein Problem. Es macht das Material auf Dauer spröde. Lackiert umgeht man das Problem. Es wird erst ab ca. 110° weich. Der Standard im Fahrzeugbau. Drucken wird hier schon schwerer. Man braucht einen geschlossenen Bauraum mit gleichmäßigen Temperaturen, Es verzieht sich gerne (Warping) und ist somit auf den meisten offenen Hobbydruckern schon nicht mehr zu verarbeiten.

ASA:

Aufgrund seiner ausgezeichneten Witterungsbeständigkeit ist ASA das „ABS für draußen“, sprich es kann für Gehäuse und Fahrzeugteile eingesetzt werden, die oft der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Es hat außerdem ein schön glänzendes Oberflächenfinish und schmeichelt so auch dem ein oder anderen Auge. Die restlichen Eigenschaften entsprechen in etwa dem eben erwähnten ABS.

Mehr in Teil 2

Das leidige Thema Ersatzteile... Es gibt eine einfache Lösung

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schiene

Jeder Restaurator und oder Bastler kennt das: Man steckt mitten im Projekt oder Restauration, und man stolpert über kleines Plastikteil, einen Karosserieclip, eine Halterung oder ähnliches, und die große Suche beginnt - Woher bekomm ich das, Internet? Ebay? befreundete Schrauber? Schrottplatz?

Für genau dieses Thema gibt es jedoch seit einigen Jahren eine einfache Lösung. 3D-Druck

Wir sind 3D WorX.

Ein junges Startup bestehend aus 3D-Druck Enthusiasten und Konstrukteuren. Wir sind beide begeisterte Motorradfahrer. Und natürlich Schrauber.

Jedes Jahr in den Wintermonaten restaurieren wir 1-2 Motorräder, alte Schätzchen die wir aus einer Scheune gezogen, vor der Verschrottung gerettet, aus verschobenen Projekten übernommen oder aus dunklen Garagen erlöst haben.

Vor ca. 5 Jahren haben wir mit dem Thema 3D-Druck als Hobby angefangen. Der Krankheitsverlauf ist im Hobby ja quasi immer gleich. Ich kauf mir mal nen 3D-Drucker und schau mal was daraus wird.

Mittlerweile sind wir selbständig und beliefern viele Firmen mit Prototypen, Ersatzteile für Maschinen, Sonderanfertigungen usw... und vor gut 2 Jahren haben wir selbst eben auch Teile für unsere Maschinen gebraucht. Eine Kettenschleifer Gleitschiene einer Yamaha YZF 750 Schwinge. Ran an die CAD Software und vom Originalteil nachbauen. Durch befreundete Bastler kamen so immer mehr Ideen, Aufträge und Wünsche zusammen die wir seither erfolgreich umsetzen...

Ihr habt Ideen, braucht ein bestimmten Teil, wollt vielleicht das Originalteil sogar modifizieren? Wir sind offen für Experimente, Tüfteln so lange bis es passt, und produzieren oft sogar deutlich günstiger als das Originalteil...