ASMBL

Die Zukunft des 3D-Desktopdrucks – ASMBL

ASMBL

Was ist ASMBL

Additive & Subtractive Manufacturing By Layer

ASMBL ist eine Fertigungstechnik, die den FDM-3D-Druck mit dem traditionellen Fräsen kombiniert.

Die additiven und subtraktiven Werkzeuge wechseln sich während des Drucks ab, so dass das Fräsen von sonst nicht erreichbaren Merkmalen möglich ist.

ASMBL

Vorteile von ASMBL

Gefräste Flächen für verbesserte Oberflächengüte
Schichtlinienartefakte werden entfernt und raue Oberseiten werden flach gefräst, wodurch eine glasähnliche Oberfläche sowohl auf den Seiten- als auch auf den Oberseiten entsteht. Dies kann auch auf technische Thermoplaste wie PEEK angewendet werden (siehe oben).

Präzise Teilegenauigkeit
Jedes Bauteil wird korrekt auf Maß bearbeitet, wobei während des ASMBL™-Prozesses jegliches Material außerhalb der Toleranz abgezogen wird.

Korrekt tolerierte Löcher
Perfekt bemessene und tolerierte Bohrungen in den Teilen ermöglichen eine einfache Installation der Komponenten in Ihre Drucke. Installieren Sie Teile wie Lager, Sensoren und vieles mehr in Ihre Drucke, ohne Ihre Teile nachbearbeiten zu müssen.

Echte quadratische Ecken
Aufgrund der Form der Düsenöffnungen und des Schwellens der Düse sind beim FDM-Standarddruck in der Regel keine eckigen Ecken möglich. Mit einem ASMBL™-Werkzeug können scharfe Ecken hergestellt werden, selbst wenn mit einem großen Düsendurchmesser gedruckt wird.

Nicht-planares Fräsen
Durch das nicht-planare Fräsen gehört der bei FDM-Bauteilen häufig auftretende „Treppeneffekt“ der Vergangenheit an, so dass die Teile weniger Nachbearbeitung benötigen.

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Design Guide für 3D Druck Dateien

Bauteilgröße

Box Mass

Box-Volumen

Maximale Abmessungen der Teile:

370 x 310 x 350 Millimeter (X, Y, Z Achse)

Größere Teile können auf Anfrage gedruckt oder in mehreren Druckaufträgen.

Kleinteile unter als 20 x 20 x 20 Millimeter können mit der FDM Technologie nur schwer gedruckt werden. Solche kleinen Teile sollten einfache Geometrien haben, damit sie druckbar sind.

Bauteil-Toleranz

Toleranz

Toleranzen

Die Teiletoleranz für große Abmessungen wird normalerweise durch die Schrumpfung des Materials während des Abkühlungsprozesses festgelegt. Wir überprüfen Dateien nach den Spezifikationen unserer Kunden, um den den Schrumpfungseffekt zu kompensieren. Die Teiletoleranz bei kleinen Abmessungen wird in der Regel durch Maschinen Vibrationen, Durchflussregelung in der Düse… Die Untergrenze liegt bei ±0,3 mm aufgrund dieser Effekte. Unter Löcher, Montage usw. finden Sie weitere Informationen, um besser zu verstehen, wie sich die Toleranz beim 3D-Druck auf Ihre Entwürfe auswirken wird.

Wände

Saeule

Wände

Dünnste Wände: 0,8 mm.
Die Konstruktion von Teilen mit großen dünnen Wänden wird die Festigkeit des Teils beeinflussen.
Empfohlen: 2,4 mm und dickere Wände.
Bei der Konstruktion dünner Wände verwenden Sie 0,4 mm Vielfache (Düsendurchmesser (Düsendurchmesser) für die Wände, damit Wände in einer ganzen Anzahl von Linien gedruckt werden, um die Festigkeit zu erhöhen.

Profile und Fasen

Das Hinzufügen von Abrundungen oder Fasen an der Basis ist ratsam, um den Querschnitt zu vergrößern und Spannungskonzentration zu verringern.

Rippen. Große dünne Wände können anfällig für Verwerfungen sein, fügen Sie Rippen hinzu oder erhöhen Sie die Dicke.

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Löcher, Stifte und kleine Abschnitte

Bohrungen

Löcher/Bohrungen

Minimaler Lochdurchmesser: 2 mm
Löcher und Innendurchmesser im FDM 3D-Druck Druck werden in der Regel kleiner gedruckt als die Nennmaße.
Für kleine Löcher (bis zu 10 mm Durchmesser) fügen Sie 0,4 mm zum Durchmesser hinzu. Wenn enge Toleranzen erforderlich sind, kann Bohren oder Reiben auf Endgröße erforderlich sein.

Stifte/Pins

Minimaler Stiftdurchmesser: 4 mm für kurze Stifte. Längere Stifte sind anfälliger anfälliger für Brüche und sollten dicker sein.

Jeder ähnlich kleine Teile kann im Laufe der Lebensdauer des Teils brechen. Gestalten Sie das Teil so, dass diese kleinen Merkmale und Abschnitte keine große Lasten tragen.

Pins

Geprägte und gravierte Details

Prägung

Mindestbreite: 1,2 mm
Höhe: 0,4 mm
Vielfache der Breite von 0,4 mm werden für beste Ergebnisse empfohlen (Vielfaches des Düsendurchmessers, um das Merkmal in einer ganzen Anzahl von Durchgängen)

Gravur

Mindestbreite der Gravur: 1,2 mm
Tiefe: 0,4 mm
Wenn möglich, gravieren Sie Ihren Text oder gravieren, anstatt sie zu prägen.

Überhänge und Brücken

Fasen

45-Grad-Regel

Überhänge mit einer Neigung von weniger als 45º benötigen Stützmaterial.

Minimieren Sie die Unterstützung. Entwerfen Sie Ihre Teile nach der 45º-Regel, um das Stützmaterial zu minimieren. Abstützungen erhöhen die Kosten des Teil und beeinträchtigt die Qualität der unterstützten Oberflächen.

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Bruecken

Brücken

Brücken, die kleiner als 10 mm lang sind, werden ohne Stützen gedruckt. Längere Brücken benötigen Stützmaterial.

Wenn Sie an Rapid Prototyping interessiert sind oder noch Fragen zum Prozess haben, können Sie uns hier kontaktieren.

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Der Ultimative Guide für STL Dateien

Was ist eine STL-Datei?

Eine STL-Datei ist ein computergeneriertes 3D-Modell eines digitalen Objekts. Es besteht aus Dreiecken, die ein Netz bilden, und enthält alle Daten, die zum Erstellen des Objekts in einer 3D-Software erforderlich sind.

Das STL-Dateiformat wurde von 3D Systems zur Verwendung mit seiner Stereolithografie-CAD/CAM-Technologie entwickelt.

Wofür wird eine STL-Datei verwendet?

STL-Dateien werden für den 3D-Druck und die computergestützte Fertigung verwendet. STL steht für „Stereolithographie“ und ist ein Dateiformat, das geometrische Daten speichert.

Ein Slicer liest die STL-Datei und schneidet sie in Schichten, die dann in G-Code oder ein anderes Slicing-Programm exportiert werden. Das ASCII-Format würden Sie verwenden, wenn Sie die STL-Datei manuell bearbeiten möchten, während Binary verwendet wird, wenn Sie sie über das Internet senden möchten. Da es weniger Speicherplatz verbraucht.

So öffnen Sie eine STL-Datei auf einem Computer

STL-Dateien sind der beliebteste Dateityp für den 3D-Druck. Sie werden verwendet, um ein physisches Objekt zu erstellen, indem es in Schichten gedruckt wird.

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, STL-Dateien zu öffnen. Am einfachsten ist es, eine Software zu verwenden, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurde. Es gibt auch andere Programme, die STL-Dateien öffnen können, wie z. B.: Blender, SketchUp, Autodesk Inventor und Solidworks.

Wo kann man kostenlose oder kostenpflichtige STL-Dateien herunterladen?

Es gibt viele Websites, die kostenlose STL-Dateien zum Download anbieten. Es ist schwierig, diejenige zu finden, die die beste Qualität und die größte Vielfalt an Dateien hat.

Hier ist eine Liste mit einigen der besten Websites zum Herunterladen kostenloser oder kostenpflichtiger STL-Dateien:

Prusaprinters https://www.prusaprinters.com
Thangs https://www.thangs.com
Thingiverse - http://www.thingiverse.com/
Shapeways - https://www.shapeways.com/
Cookie Caster - http://www.cookiecaster.com/
Lithophane - http://3dp.rocks/lithophane/
YouMagine - https://www.youmagine.com/
STLFinder - https://www.stlfinder.com/
My Mini Factory - https://www.myminifactory.com/
Yeggi - http://www.yeggi.com/
GrabCad - https://grabcad.com/
Turboaquid - https://www.turbosquid.com/
Instructables - http://instructables.com/
NASA 3D Resources - https://nasa3d.arc.nasa.gov/
3D Warehouse - https://3dwarehouse.sketchup.com/
Smithsonian - https://3d.si.edu/
ShareCG - http://www.sharecg.com/
All3DP - https://www.all3dp.com/
3DExport - https://de.3dexport.com/
3DContentCentral - https://www.3dcontentcentral.com/
3DShook - http://www.3dshook.com/
3DExport - https://de.3dexport.com/
3DContentCentral - https://www.3dcontentcentral.com/
SketchFab - https://sketchfab.com/
Tinkercad - https://www.tinkercad.com/
Evermotion - https://evermotion.org/downloads/
Blendswap - https://www.blendswap.com/
3DModelfree - http://www.3dmodelfree.com/
Yobi3D - https://www.yobi3d.com/
ThreeDscans - http://threedscans.com/
BlankRepository - https://www.blankrepository.com/
3ddigitaldoubles - http://3ddigitaldoubles.com/
Pixellabs - https://www.thepixellab.net/freebies/

So exportieren Sie STL-Modelle aus ihrem CAD Programm (Beispiel Inventor)

Es gibt viele Gründe, warum Sie Ihr Modell vielleicht als STL-Datei exportieren möchten. Vielleicht möchten Sie es in einem anderen CAD-Programm verwenden oder auf einem 3D-Drucker ausdrucken. Das Exportieren aus Inventor ist einfach und kann folgendermaßen durchgeführt werden:

1) Öffnen Sie Ihre Inventor-Datei, die Sie als STL-Datei exportieren möchten

2) Wählen Sie in der Menüleiste Exportieren > Speichern unter

3) Wählen Sie „STL“ aus der Liste der Formate und klicken Sie darauf

Achtung, manchmal kann es vorkommen, das eine falsche Maßeinheit (inch oder cm statt mm Voreingestellt ist). Hier noch ein Hilfreiches Tutorial für das richtige einstellen der Maßeinheit.

Stellen Sie uns hier eine Anfrage für Ihr 3D Druck Modell!

TPU Gummi 3D-Druckservice : Was Sie wissen und wie Sie wählen sollten

Was ist TPU Gummi?

TPU ist eine Gummiart, die im 3D-Druck verwendet wird. Es ist ein thermoplastisches Polyurethan, was bedeutet, dass es erhitzt werden kann, um weiche und flexible Materialien herzustellen.

TPU hat viele Anwendungen in der Welt des 3D-Drucks. Beispielsweise können damit Oberflächen- oder Stützstrukturen des Produkts erzeugt werden. Es bietet auch eine hervorragende Alternative zu PLA, das im Allgemeinen spröde und weniger haltbar als TPU ist.

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Was ist TPU Gummi 3D-Druck?

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TPU ist ein gummiartiges 3D-Druckmaterial, das viele Vorteile gegenüber anderen Materialien hat. Es ist elastischer und kann daher verwendet werden, um flexiblere Objekte zu erstellen. Es ist auch stärker und haltbarer als PLA, ABS und Nylon.

Der 3D-Druck mit TPU-Gummi bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Herstellungsmethoden. 3D-gedruckte Prototypen können schnell und einfach erstellt werden, und das zu geringeren Kosten als bei herkömmlichen Prototyping-Prozessen. Es bietet auch die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu erstellen, die mit herkömmlichen Herstellungsverfahren nicht möglich sind.

Die 3 Vorteile der Verwendung von TPU Gummi für den 3D-Druck

Die 3 Vorteile der Verwendung von TPU-Gummi für den 3D-Druck sind wie folgt:

– TPU ist ein flexibles Material, das an jede Form und Größe angepasst werden kann.

– Es kann auch für mehrere Zwecke verwendet werden, z. B. als Dichtungsmittel, Form oder Klebstoff.

– TPU ist in verschiedenen Stärken (shore Härten) und Farben erhältlich.

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Wie wählt man ein TPU Gummimaterial aus?

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Es ist wichtig, die Shore-Härte, Farbe und Elastizität des TPU zu berücksichtigen, bevor Sie sich für ein Material entscheiden. Die Shore-Härte reicht von 20 A bis 95 A mit einem typischen Bereich von 70-90 A für den FDM Druck. Die Shore-Härte bezieht sich darauf, wie hart sich das TPU anfühlt, wenn Sie mit dem Finger darauf stoßen oder mit dem Daumen darauf drücken. Eine höhere Zahl bedeutet, dass es sich schwerer anfühlt und umgekehrt für niedrigere Zahlen.

Die Farbe kann von weiß bis glänzend schwarz variieren; sogar transparent oder fluoreszierend orange! Die Elastizität kann auch von starr bis flexibel variieren, je nachdem, wonach Sie in Ihrem Projekt suchen.

TPU im Multimaterial 3D Druck

Die Verwendung von TPU im Multimaterial-3D-Druck kann die Objekte flexibler und elastischer machen.

Die häufigste Verwendung von TPU besteht darin, es als elastisches Element in ein 3D-gedrucktes Objekt einzubauen. Dadurch wird das Objekt flexibler und elastischer, was für bestimmte Objekte wichtig ist.

Das bedeutet, dass das Material in Bereichen eingesetzt werden kann, in denen sich das Objekt dehnen und nachgeben muss, aber auch dort, wo es stark sein muss.

So können beispielweise in ein PETG Teil elastische Gelenke aus TPU direkt mit eingearbeitet werden.

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Haben Sie ein Projekt welches TPU beinhaltet oder möchten Sie mehr Erfahren?
Stellen Sie uns hier eine Anfrage über das Kontaktformular!

Rapid Prototyping

Alles, was Sie über Rapid Prototyping wissen müssen und warum es die Zukunft des Produktdesigns ist

Was genau ist Rapid Prototyping?

Das Verfahren des Rapid Prototyping gibt es schon seit Jahrzehnten, aber es ist erst seit kurzem für den Durchschnittsverbraucher erschwinglich. Die Idee hinter diesem Prozess ist es, einen Prototyp so schnell und kostengünstig wie möglich zu entwerfen, damit potenzielle Fehler identifiziert und behoben werden können, bevor das Endprodukt erstellt wird. Rapid Prototyping kann mit 3D-Druck oder mit anderen Verfahren wie CNC-Fräsmaschinen, Laserschneiden, Spritzgießen oder Wasserstrahlschneiden erfolgen.

Die Vorteile von Rapid Prototyping

Rapid Prototyping ist ein wirksames Mittel, um Fehler zu vermeiden. Es hat sich als kostengünstigere Methode zur Entwicklung neuer Produkte, Dienstleistungen und Designs herausgestellt, da es Zeit und Geld spart.

Die Vorteile des Rapid Prototyping sind:

– Es hilft Designern, Fehler zu vermeiden

– Es verringert das Risiko, zu viel Zeit in eine Idee zu investieren, die möglicherweise nicht funktioniert

– Es ermöglicht Feedback von Stakeholdern, bevor zu viel Zeit in das Projekt investiert wird

Die Bedeutung des Prototyping im Design

Prototyping ist der Prozess der Generierung eines Produkts oder Designs, um es zu testen, bevor es gebaut wird.

Prototyping kann verwendet werden, um viele Aspekte des Designs zu testen, einschließlich, ob die Benutzeroberfläche einfach zu bedienen ist, wie robust der Code sein wird und ob es Probleme mit der Benutzererfahrung gibt.

Je früher ein Problem gefunden wird, desto günstiger und einfacher ist es, es zu beheben. Prototypen ermöglichen es Designern, ihre Ideen auszuprobieren, ohne sich Sorgen machen zu müssen, Zeit und Geld für etwas zu verschwenden, das möglicherweise nicht funktioniert.

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Rapid Prototyping

Wie man Rapid Prototyping für erfolgreiches Design einsetzt

Ein guter Prototyp wird nicht nur wie das fertige Produkt aussehen, sondern sich auch so verhalten. Prototypen können innerhalb von Tagen oder Wochen statt Monaten oder Jahren erstellt und getestet werden.

Rapid Prototyping ist wertvoll, weil es Designern ermöglicht, zu testen, wie ihre Designs in realen Situationen funktionieren, bevor sie tatsächlich hergestellt werden. Dies verringert das Risiko, Fehler zu machen und Geld für ein Design zu verlieren, das nicht gut funktioniert.

Wenn Sie an Rapid Prototyping interessiert sind oder noch Fragen haben, können Sie uns hier kontaktieren.

Materialien ASA, PC, PP, Nylon, PEEK

In meinem letzten Materialien Beitrag, habe ich ein paar Grundmaterialien aus dem 3D Druck vorgestellt. Dies möchte ich noch ergänzen, da ich mich aktuell sehr mit Druckmaterialien beschäftige.

ASA

Verglichen mit ABS ist ASA der bessere Werkstoff. ASA ist im Gegensatz zu ABS UV beständig und hat eine geringere Schrumpfung. ASA ausdrucke sind sehr langlebig, hart und für die meisten Anwendungen einsetzbar. Es ist bis ca. 93°C ohne ein Verformen einsetzbar. ASA kann ohne Probleme geschliffen und gebohrt werden. [1]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])113°C
Wärmeformbeständigkeit (1.8 MPa [°C])93°C
Zugfestigkeit58 MPa
Härte- Shore D79
Dichte1.07 g/cm³

PC

Polycarbonat ist ein Werkstoff mit einer guten festig- und Steifigkeit. Für mechanisch stark beanspruchte Teile ist dies ein sehr gutes Material. Es ist bis 113°C Temperaturbeständig. Die Schlagfestigkeit ist etwa 250-mal so hoch wie bei gewöhnlichem Glas. Dies macht PC zu einem idealen Rohstoff für die Herstellung von Sicherheitsglas. Darüber hinaus hat es als Isolator eine gute Strombeständigkeit. PC ist beständig gegen verdünnte Säuren, verschiedene Öle und Fette. Es ist jedoch nicht gegen Laugen, aromatische und halogenierte Kohlenwasserstoffe sowie Ketone und Ester beständig. [2]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])115°C
Wärmeformbeständigkeit (1.8 MPa [°C])103°C
Zugfestigkeit58 MPa
Härte- Shore D45
Dichte0.9 g/cm³

PP

Polypropylen ist einer der meist  verwendeten Kunststoffe der Welt. Im 3D Druck ist dieser aber noch nicht so sehr verbreitet. Er hat eine hohe Chemikalienbeständigkeit außerdem eine außergewöhnliche Ermüdungsbeständigkeit, eine hohe Zähigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Zudem besitzt es einen hohen elektrischen Widerstand für eine gute elektrische Isolierung. [3]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])60-150°C
Zugfestigkeit230 - 260%
Dichte1.15 g/cm³
Schlagfestigkeit6,5 - 30 KJ/m2

NYLON

Nylon ist einer der wichtigsten technischen Kunststoffe. Im Vergleich zu den meisten anderen Filamenten ist es in Bezug auf Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit unübertroffen. Nylon ist schwieriger zu verarbeiten als die meisten Filamente. Die zur Klassifizierung von Nylon verwendete Nomenklatur ist PA (Polyamid), gefolgt von einer oder einer mehrstelligen Zahl. Die häufigsten Nylonvarianten sind PA 6 (Polycaprolactam, 57% des Weltmarktanteils) und PA 6.6 (Polyhexamethylenadipamid, Original-Nylon, 38% des Weltmarktanteils). Unter den anderen 5% der anderen Nylonvarianten ist PA 12 (Polylauryllactam) möglicherweise am beliebtesten. [4]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])60-150°C
Zugfestigkeit230 - 260%
Dichte1.15 g/cm³
Schlagfestigkeit6,5 - 30 KJ/m2

PEEK

PEEK steht für Polyetheretherketon. PEEK ist ein hochtemperaturbeständiger Thermoplast mit einem Schmelzpunkt von 335 °C. PEEK-Filamente können fast allen organischen und anorganischen Chemikalien widerstehen. PEEK-Filamente werden hauptsächlich in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Hochdrucktechnologie, der Medizintechnik und der chemischen Industrie eingesetzt. Obwohl das PEEK-Filament 70% leichter als Metalle mit ähnlichen Eigenschaften ist, weist es weitgehend die gleiche thermische und mechanische Stabilität auf. Im Vergleich zu CNC-Fräsmaschinen ist das Drucken mit PEEK sehr günstig und die Materialausbeute beträgt fast 100%. Bei CNC-Fräsmaschinen fällt viel Abfall an. Der PEEK-Filamentdruck zeichnet sich durch die hohe Temperatur aus, die zum Schmelzen des Materials erforderlich ist. Zum Drucken von PEEK sind 360 ° bis 380 °C erforderlich. Bisher können nur speziell modifizierte Hotends diesen Vorgang ausführen. [5]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])205°C
E-Modul/Steifigkeit
4200 MPa
Dichte1.30 g/cm³

PMMA

PMMA hat gute thermische Eigenschaften, eine relativ hohe Dimensionsstabilität bis etwa 90 °C und einen niederen Einsatzzweck bis hin zu minus 40 °C. Seine Schlagzähigkeit ist etwa 17-mal so hoch wie die von gewöhnlichem Glas, was für raue Anwendungen sehr gut geeignet ist. Hohe Kratzfestigkeit und allgemein höhere Härte und Steifheit sind weitere praktische mechanische Eigenschaften von PMMA. Im Vergleich zu normalem Glas beträgt die Lichtdurchlässigkeit 92%, und die optische Reinheit kann durch Polieren wiederhergestellt werden. PMMA ist nur mäßig säurebeständig, während es völlig gegen polare Lösungsmittel unbeständig ist. Es ist aber sehr beständig gegen Öl, Benzin und Fett. [6]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])105°C
Formstabilität90°C
Dichte1.19 g/cm³

PVA

Polyvinylalkohol hat extrem hohe filmbildende, emulgierende und klebende Eigenschaften. Dies sind sehr gute Eigenschaften, um es als Trägermaterialien für andere Kunststoffe zu verwenden. Es hat eine hohe Zugfestigkeit und Flexibilität. Diese Eigenschaften hängen jedoch von der Luftfeuchtigkeit ab, da der Kunststoff leicht Wasser aufnimmt. Wasser ist ein Weichmacher von PVA. Genauer gesagt verliert PVA bei hoher Luftfeuchtigkeit an Zugfestigkeit, gewinnt jedoch an Elastizität. Darüber hinaus ist PVA wasserlöslich, und wie bereits erwähnt, macht PVA dieses Material zu einem häufig verwendeten Trägermaterial. Es ist beständig gegen Öl, Fett und organische Lösungsmittel. Der Schmelzpunkt beträgt 230 °C und die Glasübergangstemperatur der vollständig hydrolysierten Form beträgt 85 °C. Reines PVA ist weiß und geruchlos. [7]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])55°C
Dichte1,31 g/cm³
FDM 3D Druck

Der vollständige Leitfaden zum FDM 3D Druck: Was Sie wissen müssen, um der Technologie einen Schritt voraus zu sein

Was ist FDM 3D Druck und wie verändert er die Fertigung?

Der FDM 3D Druck ist ein additives Herstellungsverfahren, bei dem eine FDM-Maschine aufeinanderfolgende Schichten aus geschmolzenem Kunststoff aufträgt, um das 3D-Objekt zu bauen.

Es ist eine der gebräuchlichsten und beliebtesten Techniken für das Prototyping sowie die Kleinserienfertigung.

FDM oder Fused Deposition Modeling wurde 1988 von Stratasys entwickelt und hat sich seitdem ständig weiterentwickelt. Der 3D-Druck mit FDM-Technologie ist eine großartige Möglichkeit, Formen und Volumen in kleinem Maßstab zu prototypisieren.

Was sind die Hauptvorteile des FDM 3D Drucks?

FDM (Fused Deposition Modeling) ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem Materialschichten mithilfe einer extrudierten Düse aufgebaut werden. Dieser Prozess ermöglicht es uns, Teile mit Genauigkeit und Geschwindigkeit herzustellen.

– Schnell: Sie können nicht nur schneller drucken als andere teurere Verfahren, sondern auch Designs im laufenden Betrieb ändern – etwas, das bei Verfahren wie SLA oder SLS nicht so einfach ist.

– Niedrige Kosten: FDM ist eine der 3D-Drucktechnologien, die auf dem Markt am günstigsten sind. Mit FDM-3D-Druckern können Sie bereits für wenige hundert Euro loslegen und Ihr Budget wird auch in Bezug auf Wartungs- und Verbrauchskosten nicht sprengen.

– Vielseitig: Mit dieser Technologie können Benutzer ihre gewünschte Geometrie mit mehr Freiheit erreichen als viele andere

Was sind die Nachteile des FDM 3D Drucks?

Es gibt viele Nachteile des FDM-Drucks, die den Eindruck erwecken, dass die Technologie ihr volles Potenzial nicht ausgeschöpft hat.

Wenn der Drucker nicht korrekt kalibriert ist, weist das gedruckte Modell Mängel auf.

Die Modelle sind in ihrem Detaillierungsgrad begrenzt, was für High-End-Anwendungen nicht realisierbar ist.

Eine weitere Einschränkung des 3D-Drucks ist die Qualität der Oberflächenbeschaffenheit. FDM-Drucker sind dafür bekannt, Teile mit sichtbaren Schichten herzustellen, was ein Problem sein kann, wenn Produkte oder Prototypen mit feinen Details auf der Oberfläche entworfen werden.

Ist Fused Deposition Modeling für Sie relevant?

Fused Deposition Modeling ist ein Prozess, bei dem 3D-Druck zum Erstellen von Objekten verwendet wird.

Diese Technologie kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel:

-Drucken von Prototypen für neue Erfindungen.

-Erstellung kundenspezifischer Produkte.

-Ausdrucken von Ersatzteilen für defekte Artikel.

-Erstellen von Spielzeug und Figuren.

-Drucken von Architekturmodellen und anderen Strukturen.

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Material 3D Druck ABS, PLA, PETG, TPU

Ein FDM/FFF 3D-Drucker kann verschiedene Materialien verarbeiten. Diese sind meist in einem Faden auf einer Kunststoffspule aufgewickelt. Es haben sich verschiedene Standards für den Durchmesser der Fäden etabliert. Der, durch die immer größere Verbreitung von 3D-Druckern, gängigste Standard ist 1,75mm Durchmesser des Fadens. Es gibt immer weniger Ausnahmen, welche mit 2,85mm Filamenten arbeiten. Im Weiteren werden verschiedene Materialien vorgestellt und erläutert, auf was beim Drucken mit diesen geachtet werden sollte.

ABS

ABS ist ein Kunststoff, welcher sehr häufig in der Industrie für Konsumprodukte genutzt wird. Er ist biologisch nicht abbaubar. ABS-Filament ist ein starkes und flexibles Material und für mechanisch beanspruchte Bauteile bestens geeignet. Es hat eine hohe Schlagzähigkeit und ist sehr unempfindlich gegen Einflüsse hoher und niedriger Temperaturen. Es kann leicht nachbearbeitet werden und ist in vielen Farben erhältlich. [1]

Die Drucktemperatur von ABS kann zwischen 220°C und 260°C liegen. Die empfohlene Drucktemperatur liegt meist bei ca bei 240°C. Da ABS dazu tendiert, sich beim Drucken zu verziehen (warpen), ist ein beheiztes Druckbett dringend notwendig. Die Temperatur des Druckbetts sollte mindestens 90°C betragen und 110°C nicht überschreiten, da das Material sonst seine Formbeständigkeit verliert. Beim Drucken von ABS sollte auf eine gut belüftet Umgebung geachtet werden, da sich übel riechende Dämpfe beim Drucken bilden.

Vicat-Erweichungstemperatur100°C
Wärmeformbeständigkeitstemperatur 97°C
Schlagfestigkeit20 kJ/m²
Biegemodul2000 MPa
Dichte1,08 g/cm³

PLA

PLA ist ein aus pflanzlichen Stoffen (beispielsweise Maisstärke) bestehender Thermoplast. Er ist biologisch abbaubar, aber nur mit Hilfe von industriellen Kompostieranlagen. Zudem bietet er eine hohe Materialsteifigkeit und hat eine höhere Empfindlichkeit gegenüber hohen Temperaturen (+55°C) und eine geringere Schlagfestigkeit als ABS. PLA ist im Gegensatz zu ABS lebensmittelecht, sollte aber aufgrund der rauheit des 3D Druckes nicht für diese Anwendungen verwendet werden! [2] 

Die Drucktemperatur von PLA sollte zwischen 180°C-220°C liegen. Es hat eine sehr gute Haftung auf Druckoberflächen und eine sehr geringe Tendenz sich beim Druck zu verziehen. Deshalb ist ein beheiztes Druckbett nicht unbedingt erforderlich, aber bis 60°C kann eines zur Verbesserung der Haftung verwendet werden. Bei einer Temperatur über 70°C verliert PLA seine Formbeständigkeit. Beim Drucken von PLA sollte auf eine gut belüftet Umgebung geachtet werden, da sich süßlich riechende Dämpfe beim verarbeiten bilden.

Vicat-Erweichungstemperatur85°C
Wärmeformbeständigkeitstemperatur 70°C
Schlagfestigkeit11 kJ/m²
Biegemodul1880 MPa
Dichte1,27 g/cm³

PETG

PETG ist Polyethylenterephthalat mit Glykol versetzt, um die Schmelztemperatur zu senken und die Kristallisation herabzusetzen. Zudem setzt Glykol die Viskosität des Materials herunter, um es flüssiger zu machen. [3]

Die Drucktemperatur sollte 220°C-250°C betragen. Ein beheiztes Druckbett mit ca. 70°C ist empfehlenswert.

Vicat-Erweichungstemperatur85°C
Wärmeformbeständigkeitstemperatur 70°C
Schlagfestigkeit11 kJ/m²
Biegemodul1880 MPa
Dichte1,27 g/cm³

TPU

Thermoplastische Elastomere verhalten sich bei Raumtemperatur wie Gummi und sind unter Hitze verformbar. Sie sind elastisch und resistent gegen Öle, Fett und Abrieb. [4]

Die Drucktemperatur sollte bei ca. 210°C-230°C liegen. Da dieses Material sehr flexibel ist, sollte es auch sehr langsam gedruckt werden. Die Druckgeschwindigkeit sollte 40mm/s nicht überschreiten. Ein beheiztes Druckbett von 20°C-50°C ist empfehlenswert, um die Druckbetthaftung zu erhöhen.

Vicat-Erweichungstemperatur100°C
Wärmeformbeständigkeitstemperatur 97°C
Zugfestigkeit 15 MPa
Reißdehnung 650%
Reißfestigkeit41 N/mm
Dichte1,10 g/cm³
Härte 32 ShoreD

Arduino Raum Thermometer

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Arduino Raumkomfort-Thermometer

In diesem Beitrag möchte ich euch ein Projekt Vorstellen, das Arduino Raum Thermometer. Auf Arduino.cc habe ich dieses Projekt gefunden und dachte mir, dass kann ich doch schön mit meinen 3D Druckern umsetzen.

Die BOM bleibt gleich, ich habe statt einem Arduino Nano, den Arduino Nano Every benutzt, außerdem habe ich den Schalter für das Wechseln der Anzeigemodi weg gelassen. Das Thermometer wird über das Micro-USB Kabel vom Arduino mit Strom versorgt.

Meine BOM:

Verkabelung

Das Schema der Verkabelung stammt vom Original Beitrag. Die LEDs müssen eigentlich nur am Anfang mit 3 Pins an den Arduino gelötet werden. Bei dem Temperatur Sensor kommt ein 4.7k Ohm Widerstand Parallel in die Datenleitung zu den 5V.

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CAD Konstruktion

Als erstes habe ich den LED Streifen (WS218B 144 LED/m) ausgemessen, damit ich den richtigen abstand der LEDs bekomme. Danach habe ich die Zahlen und Markierung eingefügt für 0.5°C Schritte. Die Ausschnitte habe ich gleich so vorgesehen, dass ich es mit mehreren Farben Drucken kann. Dafür habe ich einzelne Körper angelegt und diese als Gruppe zusammengefasst, damit diese sich wieder als ein Modell im Slicer Importieren lassen.

Für den Arduino habe ich einfach nur eine kleine Box auf der Rückseite vorgesehen. Die Kabel kann man da schön verstecken und man kann es damit auch aufstellen.

Arduino Thermometer
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Das fertige Arduino Raum Thermometer

Gedruckt habe ich das auf meinem Hevo mit 420x420x400 Bauraum und einem angeschlossenen Palette 2S Pro, die Zahlen sind in Orange, die Striche direkt an den Zahlen in 1°C Schritten sind Gold und die restlichen Striche sind in Weiß. Außerdem habe ich dort auch ein PEI Texure Sheet, was eine schöne Oberfläche macht, die aussieht wie gepulvert.

Die LED streifen lassen sich einfach von unten hineinschieben. Bei der Verkabelung habe ich den Taster weg gelassen, da ich nur den Modus möchte, bei dem eine Linie in den verschiedenen Farben (blau bis rot) zu sehen ist. Außerdem habe ich im Programmcode einen Fehler gefunden, bei dem in der Linienanzeige die Anzeige nicht richtig aktualisiert wurde. Das habe ich behoben und den Offset korrigiert, da die angezeigt Temperatur etwas von abgewichen ist.

Programmcode:

#include "Wire.h"    // imports the wire library for talking over I2C 
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define ONE_WIRE_BUS 5
 
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
 
DallasTemperature sensors(&oneWire);
 float Celcius=0;
 
 int buttonPin = 2;    // momentary push button on pin 0
    int oldButtonVal = 0;
 
#define NUM_PIXEL 50 
#define PIN 6 
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_PIXEL, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 
 
 
 
 
int nPatterns = 3;
int lightPattern = 2;
int out =0;
int t =0;
 
void setup() 
{
  Serial.begin(9600); //turn on serial monitor
strip.begin();
clearStrip();
strip.show();
strip.setBrightness(2);
pinMode(buttonPin, INPUT);
    digitalWrite(buttonPin, HIGH);  // button pin is HIGH, so it drops to 0 if pressed
 
sensors.begin();
 
}
void testing(){
  for(int L = 0; L<50; L++) { 
clearStrip();
    strip.setPixelColor(L,wheel(((205+(L*3)) & 255)));//Gradient from blue (cold) to green (ok) to red (warm), first value here 205 = start color, second value here 42 = end color
 strip.show();
delay(100);
}
for(int L = 49; L>=0; L--) { 
clearStrip();
    strip.setPixelColor(L,wheel(((205+(L*3)) & 255)));//Gradient from blue (cold) to green (ok) to red (warm), first value here 205 = start color, second value here 42 = end color
 
strip.show();
delay(100);
}
delay(1000);
}
void dot() {
   sensors.requestTemperatures(); 
   Celcius=sensors.getTempCByIndex(0)*2-1.5;
   
int t = map(Celcius, 20, 70, 0, NUM_PIXEL);
 
for(uint16_t L = 0; L<t; L++) { 
clearStrip();
strip.setPixelColor(L,wheel(((205+(L*3)) & 255))); //Gradient from blue (cold) to green (ok) to red (warm), first value here 205 = start color, second value here 42 = end color
} 
strip.show(); //Output on strip 
Serial.print("The Temperature is: ");
//Serial.print(Celcius);
Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
 
 
delay(1000); 
} 
 
void line() {
   sensors.requestTemperatures(); 
   Celcius=sensors.getTempCByIndex(0)*2-1.75;
   
int t = map(Celcius, 20, 70, 0, NUM_PIXEL);
 
for(uint16_t L = 0; L<t; L++) { 
 
strip.setPixelColor(L,wheel(((205+(L*3)) & 255))); //Gradient from blue (cold) to green (ok) to red (warm), first value here 205 = start color, second value here 42 = end color
} 
strip.show(); //Output on strip 
Serial.print("The Temperature is: ");
//Serial.print(Celcius);
Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)-1.75);
 
delay(1000);
clearStrip(); 
} 
 
void loop() {
  // read that stapressurete of the pushbutton value;
  int buttonVal = digitalRead(buttonPin);
  if (buttonVal == LOW && oldButtonVal == HIGH) {// button has just been pressed
    lightPattern = lightPattern + 1;
  }
  if (lightPattern > nPatterns) lightPattern = 1;
  oldButtonVal = buttonVal;
   
  switch(lightPattern) {
    case 1:
      dot();
      break;
    case 2:
   line();
      break;
      case 3:
      testing();
      break;
       }
}
//Color wheel ################################################################ 
uint32_t wheel(byte WheelPos) { 
if(WheelPos < 85) { 
return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0); 
} 
else if(WheelPos < 205) { 
WheelPos -= 85; 
return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3); 
} 
else { 
WheelPos -= 205; 
return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3); 
} 
} 
void clearStrip(){ 
for(int i = 0; i < NUM_PIXEL; i++) { 
strip.setPixelColor(i, 0); 
} 
}