Festigkeits-Gewichts-Verhältnis bei 3D-gedruckten Bauteilen steigern mit automatischen Composite-Sandwich-Panels

I-Träger sind ein Grundpfeiler im Bauwesen und widerstehen effizient Biegung und Scherung mit einem Flansch, der die Last trägt, und einem Steg, der Scherspannung überträgt. In großen Stahlstrukturen ist diese Geometrie Standard, aber im kleineren Maßstab können wir denselben mechanischen Vorteil mit Composite-Sandwich-Panels replizieren.

Was ist ein Composite-Sandwich?

Wie unten gezeigt, besteht ein typisches Composite-Sandwich aus einem leichten Wabenkern, der zwischen zwei Lagen hochfester Kohlenstofffaser eingebettet ist. Die Kohlenstofflagen tragen den Großteil der Last, während der Wabenkern den Scher zwischen den Decklagen überträgt und die Struktur dünn, aber steif hält.

Die konventionelle Epoxid-Lagenmethode liefert exzellente Festigkeit, kann aber in Geometrie und Skalierung restriktiv sein. Sie erfordert zudem Gefahrstoffe, PSA und dedizierten Arbeitsplatz – Herausforderungen, die Rapid Prototyping und Vor-Ort-Fertigung limitieren.

Schnell Sandwich-Panels mit Eiger bauen

1. Importieren Sie Ihr CAD-Modell in Eiger.

2. Klicken Sie auf den „Faser hinzufügen“-Button.

Eiger legt automatisch Faserabschnitte auf die oberen und unteren Flächen Ihres Bauteils ab. In der internen Ansicht sehen Sie die neue Sandwich-Struktur sofort.

Im obigen Beispiel fügte die Software Kevlar-Lagen zu einem I-Träger-Modell hinzu und produzierte ein leichtes, hochfestes Sandwich, das das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis dramatisch verbessert.

Mehr Festigkeit benötigt? Justieren Sie die Regler, um die Dicke der oberen oder unteren Lagen zu erhöhen, oder fügen Sie zusätzliche Faserschichten in der Mitte des Bauteils hinzu. Für Bauteile mit komplexen Geometrien – wie dem Kiefer unten – erlaubt manuelle Platzierung die präzise Ausrichtung der Verstärkung an kritischen Lastpfaden.

Dieser Kiefer verfügt über zwei Lagen Fiberglas, strategisch positioniert zur Verstärkung des Gelenks, und demonstriert, wie gezielte Verstärkung die Performance weiter optimieren kann.