3D-Druck & Fahrzeuge - Passt das zusammen?

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

[3d_WorX]

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...

[joese]

Klingt nach einer akzeptablen Lösung für den Notfall. Aber, falls möglich, würde ich immer das Originalteil verwenden, meinetwegen auch gebraucht.

Ein gedrucktes Teil, also ein Teil, bei dem Schicht für Schicht aufgetragen wird, kann garnicht die gleiche Festigkeit bzw. die gleichen mechanischen Eigenschaften haben wie ein gefrästes oder ein spritzgegossenes.

Ganz zu schweigen von der Oberflächenqualität.

[3d_WorX]

Hallo Joese,

Danke für deinen Input.

Jedoch muss ich dir da höfflich widersprechen. Es gibt mehr als ein Druckverfahren und auch mehr als ein Material.

In Sachen FDM Druck (Kunstoffschmelzverfahren) stimme ich dir zu, jedoch gibt es auch hier Materialien, die wenn richtig verarbeitet, dem Originalteil in nichts nachstehen. Ein Beispiel dazu ist genau die auf dem Bild gezeigte Schiene.

Gefertigt aus Polyamid (PA6) oder auch Nylon genannt, hat gegenüber dem Originalteil (PE1000 laut Yamaha), überlegene Eigenschaften und ist auch deutlich stabiler und abriebsicherer. In anderen Druckverfahren wie SLS (Selectives Laser Sintern), können diese Eigenschaften auch nochmal deutlich erhöht werden.

Beim Druck von Karosserieteilen zum Beispiel wird ein stabiles Kunstharz (SLA Druck) verwendet, das nicht nur absolut Glatte Oberflächen aufweist, sondern die gleichen Eigenschaften wie der original verwendete Kunststoff hat.

Es kann Geschliffen, gespachtelt, Lackiert und auch verwendet werden wie jedes andere Originalteil auch.

Ich erstelle auch noch einen weiteren Blog Eintrag indem ich auf die Druckverfahren und Materialien eingehe.

[joese]

Viele Kunststoffteile sind glasfaserverstärkt!

Glasfasern ( natürlich auch Aramid- und Kohlenstofffasern) verbessern die mechanischen Eigenschaften, vor allem die Zugfestigkeit. Je nach Ausrichtung der Fasern kann man die mechanischen Eigenschaften variieren bzw. anpassen.

Wie wollen sie das im 3D-Druck nachstellen?

[3d_WorX]

Dafür gibt es die CF Materialien. Diese sind ebenfalls mit Kohlefasern angereichert. Natürlich können wir die natürlich beim drucken nicht "ausrichten", jedoch verbinden sie sich mit den davor gedruckten Schichten und erhöhen dadurch die Layerhaftung deutlich und somit verändern sich auch die mechanischen Eigenschaften.

Nehmen wir hier ein Grundmaterial das die Anforderungen an das Teil grundsätzlich erfüllt, zum Beispiel ASA, kann durch die Beimischung von Kohlefasern (ASA-CF) die mechanischen Eigenschaften noch deutlich verstärkt werden. Wenn man die benötigten Eigenschaften des Teils kennt, kann zum Beispiel eine erhöhte Zugfestigkeit auch durch eine andere Druckanordnung des Teils erreicht werden.

Daher muss man vorher genau informiert sein, wo das entsprechende Teil eingesetzt wird und was es genau aushalten muss. Natürlich hat der 3D-Druck auch technische Limitierungen. Das muss einem immer bewusst sein.

[joese]

Danke für die schnelle Antwort.

Die Kohlefasern, die beim Drucken verwendet werden, können naturgemäß nur sehr klein sein ( geringe Faserlänge)

Schließlich müssen sie durch die Düse passen ( oder sehe ich das falsch?)

Die Faserlänge bestimmt aber stark die späteren mechanischen Eigenschaften.

Hierbei gilt: Je länger die Faser, desto stabiler das Teil.

Es gibt Teile, da werden Matten aus sogenannten Endlosfasern eingesetzt.

Können sie mit 3D-Druck hier tatsächlich adäquaten Ersatz bieten?

Und weiter: Viele Originalteile bestehen aus einem Materialmix, z.B. Metall/ Kunststoff oder Elastomer/ Duroplast.

Lässt sich so Etwas als 3D-Druck verwirklichen?

[joese]

Noch etwas: Bei der manuellen Kunststoffverarbeitung ( Duroplast) werden häufig verschiedene Typen von GF-Matten verwendet: Grobe Matten für die innere Schicht ( wegen der mechanischen Eigenschaften), und ein feines Vlies für die äußere Schicht ( für die bessere Oberflächenqualität)

Ich könnte mir vorstellen, daß der3D-Druck auch hier Nichts Vergleichbares bieten kann.

[3d_WorX]

Die Kohlefasern sind natürlich sehr kurz und bieten eher den Vorteil der erhöhten Schichthaftung und damit einer erhöhten gesamt Stabilität des Teils. Das ist soweit korrekt.

Wenn wir über eine komplette Versteifung des Bauteils durch Endlosfasern sprechen, so ist das mit einem Drucker natürlich nicht ohne weiteres machbar. Jedoch haben wir dann den Vorteil das wir durch den Einsatz eines entsprechend anderen Materials die Belastungsmöglichkeiten des Teils deutlich erhöhen können, ohne eine Armierung einzubringen.

Eine andere Möglichkeit besteht natürlich darin, mit einem Drucker einen Negativabdruck herzustellen und so die Möglichkeit zu bieten ein Teil aus zum Beispiel Faserlaminierten Materialien selbst zu erstellen.

Was die Originalteile angeht, werden hier natürlich oft Materialmixe eingesetzt. Jedoch ist dies oft dem Herstellungsverfahren wie Druckguss oder Spritzguss geschuldet. Das Ziel beim Drucken ist daher nicht das exakt gleiche Material zu verwenden, sondern falls möglich ähnliche oder überlegene technische Eigenschaften zu erreichen.

Ein Beispiel ist hier die Gleitschiene einer Yamaha FZR 1000. Im Original aus sehr weichem Gummi gefertigt. Sicher ein Materialmix. Gummi ist allerdings nur bei Stößen der Kette interessant, ist jedoch was den Abrieb angeht eher nicht geeignet. Daher Reproduzieren wir diese aus einem Anderen Kunststoff der abriebfest ist. Und da die Scheine auf einer Schwinge verschraubt wird, ist die Flexibilität auch nicht benötigt.

Es gibt für fast alles eine Lösung. Gerade zu den verwendeten Materialien machen wir uns sehr viele Gedanken im Vorfeld. Kennen wir die Anforderung gut, können wir auch entsprechendes Material empfehlen. Oder eben ablehnen da es nichts geeignetes gibt. So geschehen bei einer Vergaserbrücke dioe wir erstellen sollten. Mit unseren Maschinen und materialen nicht vernünftig umsetzbar. Da lehnen wir auch schon mal ab, oder empfehlen Alternativen. Das gehört mit dazu.

[joese]

Danke für die Info.

Es liegt mir fern, 3D-Druck zu verunglimpfen. Ich möchte nur verstehen....

[3d_WorX]

Kein Problem. Die Zeit nehmen wir uns und da ist auch meist viel Aufklärungsarbeit nötig.