Einfaches Einfädeln der Nadel:Minimale Faserelementgrößen

Markforged Verbundfilamente haben unglaubliche Eigenschaften und können vielen 3D-gedruckten Teilen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit verleihen. Wie alle Fertigungsverfahren ist jedoch der kompositverstärkte 3D-Druck für bestimmte Anwendungen besser geeignet, die die Vorteile des spezifischen Verfahrens nutzen können. Bei CNC-Bearbeitungen kann ein Vierkant-Schaftfräser beispielsweise Taschenmerkmale oder Schlitze bis zu einer minimalen Breite herstellen, die durch den Durchmesser des ausgewählten Schaftfräsers eingeschränkt ist Größe.

Ebenso haben Markforged-Verbundfilamente beim Drucken eine feste Breite und können aus Platzgründen nur zur Verstärkung von Strukturen verwendet werden, die eine Mindestdicke überschreiten. Eine häufige Designherausforderung, auf die unsere Kunden bei der Verstärkung eines Teils mit Verbundfilamenten stoßen, besteht darin, dass das Teil in einem bestimmten Bereich eine schmale Querschnittsgeometrie aufweist, die keinen Platz für unsere Verbundfilamente lässt. Da es immer effizienter ist, ein Teil von Anfang an unter Berücksichtigung der Möglichkeiten seines Produktionsprozesses zu konstruieren, haben wir diesen praktischen Leitfaden zu Best Practices für die effektive Konstruktion von Teilen für den verbundverstärkten 3D-Druck zusammengestellt.

Verstärken Sie zwischen den Zeilen

Markforged-Verbundfilamente müssen zwischen den äußeren Nylonschalen eines Teils fließen können, daher ist es von größter Bedeutung, genügend Platz für sie zu lassen. Bei der Verstärkung eines dünnen Abschnitts müssen Sie einen konzentrischen Faserring in Eiger verwenden, um sicherzustellen, dass ein einziger Faserpfad durch die schmale Geometrie gelegt wird. Sie können dies entweder durch die Verwendung des Fasermusters „Konzentrische Faser“ in Eiger oder durch die Verwendung des Fasermusters „Isotrope Faser“ mit mindestens einem spezifizierten „Konzentrischen Faserring“ tun, wenn Sie an anderer Stelle im Teil zusätzliche Verstärkung benötigen. In der Abbildung unten habe ich einfach das Muster „Konzentrische Faser“ verwendet, um einen einzelnen Pfad von Kevlar hinzuzufügen. Beachten Sie, dass die Angabe einer Anzahl von „konzentrischen Faserringen“ Eiger anweist, das Teil automatisch mit bis zu dieser Anzahl von Ringen zu verstärken, wenn der Platz dafür vorhanden ist.

Wenn der Querschnitt des zu verstärkenden Teils eine kontinuierliche Schleife zulässt (wie in der Abbildung oben), kann ein einzelner Faserpfad gelegt werden, um das Teil zu verstärken. Die Breite eines Faserpfades beträgt ungefähr 1 mm, und mit den beiden Nylonhüllenpfaden auf beiden Seiten der Faser beträgt die minimale Teildicke, die verstärkt werden kann, ungefähr 2,9 mm. Dies ist die Mindestabmessung, die Sie in Ihr Design integrieren sollten, wenn Sie einen Abschnitt mit Verbundfasern verstärken möchten.

Um die Ecke biegen

Aber was ist mit dünnen Abschnitten, die aus dem Grundkörper eines Teils herausragen und nur an einem Ende mit dem Teil verbunden sind? Dieses Szenario ist beispielsweise bei Leitschaufeln, Turbinenschaufeln oder Propellern üblich. In diesem Fall muss sich die Faser auf sich selbst verdoppeln, um einen konzentrischen Ring zu bilden.

In diesem Fall müssen zwei Faserpfade in das projizierende Merkmal passen. Wie bereits erwähnt, beträgt jeder Faserweg ungefähr 1 mm, was zu einer minimalen Breite für ein hervorstehendes Merkmal von 3,8 mm führt.

Weitere Anwendungen

Die oben beschriebene Faustregel für Projektionen ist am wichtigsten für die Projektion von Merkmalen, die an kritischen Punkten entlang der Projektion Fasern benötigen – nämlich Kettenräder und Zahnräder. Damit der Zahn eines Zahnrads vom Fuß bis zum Kopf richtig mit Fasern verstärkt ist, muss er breiter als die Mindestschwelle von 3,8 mm an der Spitze des Zahnrads sein.

Bei kleineren Zahnrädern und Kettenrädern kann Faser oft helfen, den Zahn zu verstärken, kann aber möglicherweise nicht bis zur Spitze passen. Dies führt immer noch zu einem Zahnrad, das stärker ist als ein reines Kunststoffzahnrad, aber lokal entlang des Zahns möglicherweise schwächer als gewünscht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, um ein Teil richtig mit Fasern zu verstärken:

• Die Mindestteilbreite für einen dünnen Bereich, der an beiden Enden mit einem größeren Teil verbunden ist, beträgt 2,9 mm
• Die minimale Teilbreite für ein projizierendes Element beträgt 3,8 mm

Möchten Sie versuchen, Ihre eigenen industrietauglichen Teile zu drucken? Fordern Sie noch heute eine Demo des Mark Two an!