{"id":2186,"date":"2017-07-04T21:01:17","date_gmt":"2017-07-04T21:01:17","guid":{"rendered":"http:\/\/www.mark3d.de\/?p=2186"},"modified":"2017-09-06T19:58:32","modified_gmt":"2017-09-06T19:58:32","slug":"mit-leichtigkeit-fasern-verlegen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/tipps-zu-technik-und-design\/mit-leichtigkeit-fasern-verlegen\/","title":{"rendered":"Mit Leichtigkeit Fasern verlegen"},"content":{"rendered":"

Die Verbundfasern von Markforged haben unglaubliche Eigenschaften und k\u00f6nnen viele 3D-gedruckte Teile stabiler und fester machen. Wie bei allen Fertigungsprozessen, kann der verbundverst\u00e4rkte 3D-Druck jedoch f\u00fcr bestimmte Anwendungen besonders vorteilhaft genutzt werden. Bei CNC-Bearbeitungsvorg\u00e4ngen kann ein Schaftfr\u00e4ser beispielsweise nur Schlitze bis zu einer minimalen Breite erzeugen, die durch den Durchmesser des gew\u00e4hlten Werkzeuges begrenzt wird.<\/p>\n

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Schneidwerkzeuge mit verschiedenen Durchmesser schneiden jeweils minimal breite Schlitze (Quelle: Sandvik Coromant<\/a>)<\/p><\/div>\n

Ebenso haben auch Markforged Verbundfasern eine feste Breite und k\u00f6nnen nur Strukturen mit einer Mindestbreite verst\u00e4rken. Nicht selten hat ein konstruiertes Teil in einem bestimmten Bereich eine zu schmale Querschnittsgeometrie f\u00fcr unsere Verbundfilamente. Es ist von Vorteil, die M\u00f6glichkeiten im Produktionsprozess von Anfang an im Auge zu behalten. Zu diesem Zweck haben wir hier einen praktischen Leitfaden zur effektiven Gestaltung von Teilen f\u00fcr den verbundverst\u00e4rkten 3D-Druck erstellt.<\/p>\n

Verst\u00e4rkung schmaler Teile<\/h2>\n

Markforged Verbundfilamente liegen zwischen den \u00e4u\u00dferen Nylonschalen eines Teils. Bei der Verst\u00e4rkung eines d\u00fcnnen Abschnitts, m\u00fcssen Sie einen konzentrischen Faserring in Eiger verwenden, um sicherzustellen, dass hier nur ein einziger Weg abgelegt wird. Dies wird mit den Fasermustern “Concentric Fiber”  oder “Isotropic Fibre” gemacht. Im Bild unten habe ich einfach das konzentrische Fasermuster benutzt, um einen einzelnen  Kevlar-Pfad hinzuzuf\u00fcgen. Die Angabe einer Anzahl von konzentrischen Faserringen erlaubt Eiger, das Teil bei ausreichendem Platz mit bis zu dieser Menge von Ringen automatisch zu verst\u00e4rken.<\/p>\n

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Ein einzelner Pfad des konzentrischen Kevlars (gelb) durchl\u00e4uft die schmalen Bereiche des hier im Querschnitt dargestellten Teils.<\/p><\/div>\n

Wenn der Querschnitt des zu verst\u00e4rkenden Teils eine durchgehende Schleife (wie z. B. im Bild oben) erm\u00f6glicht, kann ein einzelner Faserweg gelegt werden, um das Teil zu verst\u00e4rken. Die Breite eines Faserweges betr\u00e4gt etwa 1 mm. Mit den beiden Nylonschalen auf beiden Seiten muss das zu verst\u00e4rkende Teil minimal 2,9 mm dick sein. Dies muss schon w\u00e4hrend des Designs beachtet werden.<\/p>\n

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Die Mindestbreite eines Teils, das mit einer Endlosschleife von Markforgeds Verbundfasern verst\u00e4rkt werden kann, betr\u00e4gt 2,9 mm.<\/p><\/div>\n

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Der d\u00fcnnste Abschnitt dieses Teils ist 2,9 mm breit, sodass der Faserpfad verlegt werden kann.<\/p><\/div>\n

Am Ende wieder umkehren<\/h2>\n

Aber was ist mit d\u00fcnnen Abschnitten, die aus dem Hauptteil eines Teils herausragen und nur an einem Ende damit verbunden sind? Dies kommt z.B. bei Turbinenschaufeln oder Propellern vor. In diesem Fall muss die Faser in den Abschnitt eintreten, diesen durchlaufen und ihn wieder verlassen, um einen konzentrischen Ring zu bilden.<\/p>\n

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Beachten Sie die Karbonfaserwege (blau). Der Pfad verl\u00e4sst die Rotornabe der Turbine, l\u00e4uft um die Spitzen der Schaufeln herum und kehrt zur Nabe zur\u00fcck.<\/p><\/div>\n

In diesem Fall m\u00fcssen zwei Faserbahnen in den zu verst\u00e4rkenden Part passen. Wie wir bereits erw\u00e4hnt haben, betr\u00e4gt jeder Faserweg etwa 1 mm, was hier zu einer minimalen Breite von 3,8 mm f\u00fchrt.<\/p>\n

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Die minimale Breite eines faserverst\u00e4rkten Nebenabschnitts betr\u00e4gt 3,8 mm.<\/p><\/div>\n

Weitere Anwendungen<\/h2>\n

Die oben beschriebene Faustregel ist wichtig f\u00fcr Vorspr\u00fcnge, die Fasern an kritischen Stellen ben\u00f6tigen. Das sind vor allem Ketten- und Zahnr\u00e4der. Damit der Zahn eines Zahnrades von der Wurzel bis zur Spitze vollst\u00e4ndig verst\u00e4rkt werden kann, muss die Spitze \u00fcber 3,8 mm breit sein.<\/p>\n

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Ein detailliertes Diagramm der verschiedenen Komponenten eines Evolventen-Stirnrades (Quelle: Slideshare<\/a>)<\/p><\/div>\n

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Die Z\u00e4hne auf diesem Getriebe sind von der Wurzel bis hin zur Zahnspitze voll mit Kevlar verst\u00e4rkt.<\/p><\/div>\n

Kleinere Zahn- und Kettenr\u00e4der k\u00f6nnen verst\u00e4rkt werden, obwohl die Faser nicht bis zum Ende der Spitze laufen kann. Dann ist das Getriebe immer noch st\u00e4rker als ein reines Plastik, kann aber lokal am Zahn schw\u00e4cher sein als gew\u00fcnscht.<\/p>\n

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\"\"

Bei diesem kleineren Stirnrad l\u00e4uft die Faserverst\u00e4rkung nur etwas \u00fcber den Teilkreis des Getriebes hinaus.<\/p><\/div>\n

Zusammenfassend:<\/div>\n
    \n
  • Die minimale Teilbreite f\u00fcr einen d\u00fcnnen Bereich, der an beiden Enden mit einem gr\u00f6\u00dferen Teil verbunden ist, betr\u00e4gt 2,9 mm<\/li>\n
  • Die minimale Teilbreite f\u00fcr einen vorstehenden Bereich betr\u00e4gt 3,8 mm<\/li>\n<\/ul>\n

     

    <\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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