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FFF + CFF Faserverstärkt

Schmelzschichtung + Faserverstärkung

PA6 Onyx 3D Druck
Glasfaserverstärkter Bremshebel

Faserverstärkter 3D-Druck
Bauteile so Stark wie Aluminium!

    • Grundmaterial PA6 (Onyx) 
    • Carbonfaser, Kevlarfaser , HSHT-Glasfaser, Glasfaser, 
    • Hochfeste und steife Bauteile
    • Stark wie Aluminium, bei halbem Gewicht
    • wirtschaftlicher als zerspante Bauteile

 

Technischer Hintergrund

Kunststoffmatrix

Bei dem als Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichneten 3D Druck Verfahren erhitzt der Druckkopf des Markforged 3D-Druckers das thermoplastische Filament Polyamid6 oder Nylon bis nahe an den Schmelzpunkt und extrudiert es durch eine Düse, wodurch Ihr Bauteil schichtweise aufgebaut wird. Beim Basismaterial kann zwischen ONYX / PA6 mit 15% Mikrocarbonfaser (schwarz) oder NYLON (weiß) gewählt werden. Die Außengeometrien werden mit dem Basismaterial gedruckt.

Faserverstärkter 3D-Druck

Continuous Filament Fabrication (CFF) ist ein Faserverstärkter 3D-Druck dessen Technologie von Markforged entwickelt wurde.

Mithilfe der patentierten Technologie druckt der Markforged MarkTwo 3D-Drucker langfaserige Endlosfasern in einer thermoplastischen Matrix. Während dem Druckprozess wechselt der Drucker aktiv zwischen zwei Düsen, um robuste faserverstärkte Bauteile mit Endlosfasermaterial in nur einem Druckvorgang zu fertigen. 

Weshalb sind Endlosfasermaterialien so enorm wichtig?

Ihr Bauteil kann nur dann optimal Zug- und Druckkräfte aufnehmen, wenn die Krafteinwirkung in Faserlaufrichtung auftritt.
Ist die Carbonfaser im Druckprozess unterbrochen, so kann diese nicht mehr die optimalen Zug- und Druckkräfte aufnehmen.
Wir können in den einzelnen Schichten die Ausrichtung, die Menge und die Art der verstärkenden Fasern steuern. Dadurch ist es möglich Ihre Bauteile robust und gleichzeitig möglichst kosteneffizient zu fertigen.

Sie können zwischen den folgenden vier verschiedenen Endlosfaser-Materialien wählen:

      • Carbonfaser
      • Kevlarfaser ®
      • Glasfaser
      • (HSHT) Hochtemperatur Glasfaser 

Anwendungsbeispiele:

      • Robotergreifer
      • formschlüssige Haltevorrichtungen
      • Bauteilaufnahmen
      • Werkzeuge
      • Spannvorrichtungen 
      • Schweißvorrichtungen 
      • Spritzguss Formen 
      • Fixierelemente 
      • Schnappverschlüsse 
      • Ersatzteile
      • Gehäuse 
      • Spoilerhalterung
      • Hebewerkzeuge
      • Medizinische Teile
MarkTwo Markforged 3D-Drucker EB-TEC
Faserverstärkter 3D-Druck mit dem MarkTwo 3D Drucker

 Weitere Anwendungsbeispiele finden Sie auf der Seite von Mark3D Print Stronger.

Anwendungsbereiche

Material

Eigenschaften

Anwendungsbereiche

Onyx (PA6 + Micro Carbonfaser)

Farbe Schwarz, starke biegefeste Bauteile aus PA6 mit  Micro-Carbonfaseranteil, gute chemische und thermische  Beständigkeit

Abdeckungen, Gehäuse, Betriebsmittel, Halterungen,  beständige Bauteile,

Nylon White (PA6)

Farbe Weiß, ohne Faserverstärkung

Einfache flexible und schlagfeste Bauteile

Carbon-Endlosfaser

Farbe Schwarz, so stark wie Aluminium, bei halbem Gewicht

Robotergreifer, Automatisierungstechnik, Umformwerkzeuge, Vorrichtungen, Hebewerkzeuge

Kevlar ® -Endlosfaser 

Farbe Gelb, gute Temperaturbeständigkeit, elastisch und schlagfest

Endeffektoren, Weiche Backen, Spannbacken, Motorhalterungen, Anschlagdämpfer, Automatisierungstechnik, Robotikgreifer, hohe Wechselbelastbarkeit

Endlos-Glasfaser

Farbe Weiß, verstärkte Faserkraft, hochfest und leicht

Werkzeuge, Funktionsprototypen, Vorrichtungen, Betriebsmittel, Maschinenbauteile, Ersatzteile

Endlos-HSHT-Glasfaser

Farbe Weiß, stärke bei hohen Temperaturen, elastisch und schlagfest

Schweiß-Vorrichtungen, Tiefziehformen, Duroplast-Gießformen, Spritzgussformen, Formeinsätze,  

Anwendungsbereiche

Onyx (PA6 + Micro Carbonfaser)

Eigenschaften:
Farbe Schwarz, starke biegefeste Bauteile aus PA6 mit  Micro-Carbonfaseranteil, gute chemische und thermische  Beständigkeit

Anwendungsbereiche:
Abdeckungen, Gehäuse, Betriebsmittel, Halterungen,  beständige Bauteile,

Nylon White (PA6)

Eigenschaften:
Farbe Weiß, ohne Faserverstärkung

Anwendungsbereiche:
Einfache flexible und schlagfeste Bauteile

Carbon-Endlosfaser

Eigenschaften:
Farbe Schwarz, so stark wie Aluminium, bei halbem Gewicht

Anwendungsbereiche:
Robotergreifer, Automatisierungstechnik, Umformwerkzeuge, Vorrichtungen, Hebewerkzeuge

Kevlar ® -Endlosfaser 

Eigenschaften:
Farbe Gelb, gute Temperaturbeständigkeit, elastisch und schlagfest

Anwendungsbereiche:
Endeffektoren, Weiche Backen, Spannbacken, Motorhalterungen, Anschlagdämpfer, Automatisierungstechnik, Robotikgreifer, hohe Wechselbelastbarkeit

Endlos-Glasfaser

Eigenschaften:
Farbe Weiß, verstärkte Faserkraft, hochfest und leicht

Anwendungsbereiche:
Werkzeuge, Funktionsprototypen, Vorrichtungen, Betriebsmittel, Maschinenbauteile, Ersatzteile

Endlos-HSHT-Glasfaser

Eigenschaften:
Farbe Weiß, stärke bei hohen Temperaturen, elastisch und schlagfest

Anwendungsbereiche:
Schweiß-Vorrichtungen, Tiefziehformen, Duroplast-Gießformen, Spritzgussformen, Formeinsätze,  

Welche Endlosfaser wähle ich für mein Bauteil?

 Um faserverstärkte 3D-Druck Bauteile optimal auszulegen, ist die richtige Wahl der Endlosfaser enorm wichtig. Diese Wahl ist vom Anwendungsfall abhängig. Wir helfen Ihnen bei der richtigen Auswahl.

Die meist verwendeten Fasern sind jedoch Carbon- und Glasfaser. 

Faserverstärkter 3D-Druck, Bauteile aus PA6 Onyx
Faserverstärkter 3D-Druck aus ONYX / PA6

 Wählen Sie eine Endlosfaser, wenn Sie folgende Eigenschaften benötigen:

 Carbon-Endlosfaser

  • steifste und stärkste Faser 
  • höchstes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
  • stark wie Aluminium, bei halbem Gewicht
  • hohe Steifigkeit 
  • minimale Durchbiegung

 Endlos Glasfaser

  • preisgünstig 
  • 11-mal steifer als ABS 
  • gute Kerbschlagzähigkeit 
  • gute Biegefestigkeit 

 

(HSHT) Hochtemperatur-Glasfaser

  • höchste Temperaturbeständigkeit 
  • höchste Kerbschlagzähigkeit 
  • hohe Biegefestigkeit
  • hohe Elastizität

 

Kevlar®-Endlosfaser

  • höchste Bruchdehnung 
  • hohe Wechselbelastung
  • hohe Schlagfestigkeit
  • geringste Dichte

 

Beispielbilder

Sollten Sie dennoch Fragen zur Faserauswahl, zum 3D-Druckverfahren oder eine Frage zur Konstruktion faserverstärkter 3D-Druck Bauteile haben, so können Sie sich gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen sehr gerne weiter!

Technische Daten:

Technische Daten PA6 Onyx Nylon Carbon

Maximale Bauteilgröße

Mit dem MarkTwo 3D-Drucker von Markforged beträgt der maximal nutzbare Bauraum 320 x 152 x 154mm.
Für faserverstärkte Bauteil gelten jedoch folgende maximale Abmessungen 320 x 132 x 154mm

Größere Modelle können geteilt und nach dem 3D-Druck gefügt werden.

Materialdatenblätter

Zugversuch mit einem Kettenglied

Dieses faserverstärkte 3D-Druck Bauteil, wurde auf einem 3D-Drucker von Markforged gedruckt und mit einer Carbon-Endlosfaser verstärkt. Im Zugversuch sehen Sie, wie das Kettenglied die Last von 10 Tonnen hebt, bevor es unter der Belastung bricht.

Wir verwenden mit freundlicher Genehmigung der Mark3D GmbH teilweise Bilder und Videos von Markforged und der Mark3D GmbH, Rodenbacher Straße 15, 35708 Haiger.

Das sind übrigens ca. 10 Kühe!

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