Entwicklung eines vollständig 3D-gedruckten Stoßdämpfers mit industriellem Onyx

Jeden Freitag stellen wir innovative Projekte unseres Teams vor. Nach der Einführung unseres neuen Onyx-Filaments – einem robusten, industriellen Material – hat unser Application-Team dessen Grenzen ausgelotet. In dieser Ausgabe präsentieren wir einen vollständig 3D-gedruckten Stoßdämpfer, der die überraschende Vielseitigkeit des Filaments demonstriert.

Der Ausgangspunkt war ein simpler Überhang-Test zur Bewertung der Dimensionsstabilität. Obwohl Onyx steifer ist als unsere Tough-Nylon-Linie, zeigt es beim Druck ohne Verstärkung noch eine gewisse Flexibilität. Das Testteil meisterte nicht nur anspruchsvolle Überhänge, sondern verhielt sich auch wie eine Feder – und offenbarte damit Onyx' Eignung für Zug- und Druckfedern.

Durch Anpassung von Parametern wie Wandstärke, Wickeldurchmesser und Steigung lässt sich die Federkonstante einstellen – ein Konzept, das wir an einer einköpfigen Druckfeder und einer zweiköpfigen Zugfeder (zwei Windungen parallel) erprobten. Beide Varianten wurden ohne Stützmaterial gedruckt und verließen sich auf die inhärente Festigkeit des Filaments.

Auf dieser Erkenntnis aufbauend konstruierten wir einen kompakten Stoßdämpfer, der die Feder in einem starren Zylinder einschließt, eine Welle und Befestigungsbohrungen aufweist – alles als Einzelteil in Onyx gedruckt. Um Reibung zu minimieren – besonders dort, wo die Feder die innere Zylinderwand berührt und die Welle durch die obere Öffnung gleitet – wurden zwei Nylon-Komponenten hinzugefügt: eine Hülse, die in den Zylinder gleitet, und eine Buchse, die in das obere Loch passt. Die glattere Oberfläche von Tough Nylon macht es ideal für diese beweglichen Teile.

Das Design stellt sicher, dass alle Winkel unter 60° bleiben, um Stützstrukturen zu vermeiden, und der Federabstand wurde so berechnet, dass er innerhalb der Überhang-Toleranz des Druckers liegt. Die finale Baugruppe besteht aus drei Teilen: Hauptkörper (Onyx), Nylon-Hülse und Nylon-Buchse.

Die Druckstrategie war entscheidend. Zuerst druckten wir die Nylon-Hülse und -Buchse auf einem Mark Two. Der Stoßdämpfer folgte auf einem Mark Two Enterprise in Onyx, mit zwei geplanten Pausen: die erste unmittelbar nach Abschluss der Hülse, um diese einzuschieben; die zweite nach Fertigstellung des Zylinderdeckels, um die Buchse einzusetzen. Nach dem Druck sicherte ein Tropfen Sekundenkleber die Buchse.

Das Ergebnis ist ein vollständig gekapselter, 3D-gedruckter Stoßdämpfer. Er überzeugt in statischen Tests; Langzeit-Haltbarkeit werden wir durch Zyklustests prüfen. Haben Sie Ideen für kreative Anwendungen der federnden Eigenschaften von Onyx? Wir freuen uns auf Ihr Feedback.

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Verfügbare Download-Dateien:

• Stoßdämpfer-Gehäuse: STL, MFP (keine Stützen nötig; Pausen bei Layer 758 & 880)
• Nylon-Hülse: STL
• Nylon-Buchse: STL
• Hülse & Buchse MFP-Dateien auf Anfrage.