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3D-Druck des stärksten Links

Anmerkung des Autors:Bei der Erstellung dieses Blogbeitrags wurden keine schweren Maschinen beschädigt. Dasselbe kann von keinem der unten besprochenen Prototypen gesagt werden – es hat uns viel zu viel Spaß gemacht, diese zu knacken!


Sommerpraktikanten bei Markforged haben großartige Möglichkeiten, an fortschrittlicher 3D-Drucktechnologie zu arbeiten, und einer der großen Vorteile unserer Arbeitsumgebung ist die Freiheit, ihrer Kreativität freien Lauf zu lassen und gleichzeitig unsere große hauseigene Druckerfarm zu nutzen. Im vergangenen Sommer wollten zwei unserer Praktikanten die Grenzen unserer Materialien ausloten und sehen, wie viel Gewicht sie mit einem einzigen carbonfaserverstärkten Kettenglied heben können. Sie zielten bei ihrem Design darauf ab, einen 10-Tonnen-Zementlaster zu heben, und argumentierten, dass ein industrietauglicher 3D-Drucker in der Lage sein sollte, ein Industriefahrzeug zu heben.


Ihr ursprüngliches Design war ein Glied, das auf einer typischen ovalen Gliederkette basiert, die im Bild unten dargestellt ist. Diese Art von Kette ist eine sehr verbreitete Geometrie und war daher ein natürlicher Ausgangspunkt im Designprozess. Das Glied wurde für Zugtests in einer Instron 5582 Universal Testing Machine (UTM) mit einer Kapazität von 100 kN ausgelegt, die sich am Olin College of Engineering befindet. Die hohe Belastbarkeit der Maschine ermöglichte es uns, beliebige 3D-gedruckte Kettenglieder mit dem Gewicht eines Zementwagens zu testen, ohne schwere Maschinen zu gefährden.


Als ganz tangentiale Randnotiz:Wenn Sie noch nie gesehen haben, wie eine Kette hergestellt wird, ist sie ein faszinierendes Beispiel für clevere Fertigungstechnik, und dieses Video von How It’s Made ist absolut faszinierend.


Als unsere Praktikanten begannen, erste Prototypen zu testen, stellten sie schnell fest, dass das, was für gehärteten Stahl funktioniert, nicht unbedingt für Kohlefaser funktioniert. Da das Kettenglied komplett aus Concentric Fibre Fill hergestellt wurde, hielt die Kohlefaserverstärkung den Kräften meist nur in Zugrichtung stand, und beim Strecken der Kette neigten die Kettenseiten dazu, sich gegeneinander zu biegen, was zum Versagen des Kettenglieds führte viel früher als es sonst der Fall sein sollte (um mehr über das Entwerfen mit unseren hochfesten Faserfülltypen zu erfahren, lesen Sie unsere Beiträge hier und hier). Kettenglieder aus Stahl neigen nicht dazu, auf die gleiche Weise zu versagen, da sie viel weniger gerichtete oder anisotrope Eigenschaften haben als das Kohlefaserglied.


Um diesem vorzeitigen Versagen entgegenzuwirken, fügten sie ein zentrales Verstärkungselement hinzu, um ein Knicken der Seiten zu verhindern. Schließlich starteten sie einen 72-Stunden-Druck mit sechs Spulen Kohlefaser für die endgültige Version.


Ich könnte dir sagen, was passiert ist, als wir es im Instron montiert haben, aber du wirst viel mehr Spaß beim Anschauen haben.



Das letzte Glied brach bei 50 lbs unter der maximalen Tragfähigkeit der Instron UTM und wäre beim Heben eines Zementlastwagens erfolgreich gewesen (obwohl mit einem geringeren technischen Sicherheitsfaktor, als Ihr typischer Zementlastwagenbesitzer sich wahrscheinlich wohl fühlen würde, seinen Lastwagen anzuheben). . Es ist ein Beweis für die hochfesten Materialien in Industriequalität, mit denen ein Markforged-Drucker funktionale Teile herstellt.


Sie möchten selbst drucken? Erfahren Sie hier mehr über Mark Two oder holen Sie sich die STL-Dateien unten!


STL-Datei


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