Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile
 
Notifications
Clear all

Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile  

  RSS
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Hallo,

ich müsste für den Bau eines Roboterarms 6 Teile mit faserverstärktem Kunststoff drucken. Nach meinen Recherchen ist dafür mindestens ein Düsenwechsel nötig. Desweiteren habe ich gelesen, dass man mit mit mind. 0.6mm drucken sollte. Ich benötige lediglich 6 Teile. Lohnt das überhaupt? Ich könnte mich mit einem Düsenwechsel auf 0.4 mm arrangieren, dann drucke ich einfache damit weiter.

Welche Möglichkeiten bieten sich mit möglichst wenig Aufwand und Kosten dieses Projekt umzusetzen? 

Gibt es Empfehlungen für Düse und Filament (wenn möglich PET), die mir für dieses Vorhaben wenig Fallstricke bereithalten.

Viele Grüße 

Jörg

Posted : 19/01/2022 10:39 am
JustMe3D
(@justme3d)
Reputable Member
RE:

Ich weiß jetzt nicht, was Du mit "wenig Aufwand  und Kosten" meinst. Die paar Euro für eine (gehärtete) 06er Düse sind doch gut angelegt; haben ist besser als brauchen und ´ne 06er will man doch eh öfter mal für schnelle Prototypen benutzen. für das Spezialfilament wird ggf. die 06 nötig sein, damit es durch die Düse einwandfrei durchgedrückt wird. Außerdem wird faserverstärktes Material ziemlich abrasiv sein, s0 daß Du bei Nutzung der 04er Messingdüse dafür Ersatz brauchst, sind dann also so oder so Kosten. Und über die paar Minuten Zeitaufwand für den Düsenwechsel und Z-Neukalibrierung reden wir jetzt nicht wirklich, oder?

Ob Du faserverstärktes Filament brauchst, mußt Du selbst beurteilen, ich kenne die Bauteile nicht. PET ist für meinen Geschmack wie PLA eher ´ne Notlösung; mein Standardfilament ist Spectrum ASA 275, das ist auch ohne Faseranteil schon brutal stabil. Bei Spectrum selbst gibt´s auch noch mehr Farben als bei 3DJake.

Beste Grüße

Chris

 

 

I try to give answers to the best of my ability, but I am not a 3D printing pro by any means, and anything you do you do at your own risk.

Posted : 19/01/2022 8:48 pm
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Topic starter answered:
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Es handelt sich um 6 einfache, flache Montageplatten die hochsteife Eigenschaften haben müssen. Ich müsste in eine Düse, Filament, möglicherweise Umhausung für den Drucker, Filamenttrockner etc. investieren. Danach benötige ich die Dinge erstmal nicht mehr. Das meinte ich mit:  "Lohnt sich das?"

In der angehängten Grafik sind die Platten dunkel eingefärbt. Sie bilden sozusagen das "Exoskelett" des Roboterarms.

 

Posted : 19/01/2022 9:42 pm
JustMe3D
(@justme3d)
Reputable Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Na ja, Filamentkosten sind dann ja wohl die Frage ob Du die Teile per se überhaupt willst oder nicht. Wie soll das jemand für Dich beantworten?

Filamenttrockner? Warum? Wenn Du neues Filament kaufst dürfte das ja nun kein Problem sein; ich habe in drei Jahren noch kein Filament trocknen müssen und notfalls wäre da vielleicht noch jemand im Bekanntenkreis mit einem Backofen?

Umhausung? Da wird sich doch ´ne alte durchsichtige Plastikbox finden lassen, in die man halt ein paar Luftlöcher stanzt, wenn das Filament überhaupt so empfindlich ist, daß es ´ne Umhausung braucht und nicht nur einen warmen, zugluftfreien Raum.

 

 

 

I try to give answers to the best of my ability, but I am not a 3D printing pro by any means, and anything you do you do at your own risk.

Posted : 19/01/2022 9:51 pm
karl-herbert
(@karl-herbert)
Illustrious Member
RE:

Ich würde evtl. überlegen, das Teil (Grundplatte) eher aus Alu zu fertigen (sofern Du die Möglichkeit hast). Für Bauteile, welche höher beansprucht werden, verwende ich gerne Carbonnylon von 3dxtech (eher etwas teurer), was sich gerade noch mit einer 0.4er Düse (gehärtet oder Hartmetall) drucken lässt. Messingdüse würde zur Not auch funktionieren, allerdings lässt das Carbonmaterial diese rascher verschleißen. Wie gesagt, Kleinserie Lasern oder Wasserstrahlschneiden lassen würde unterm Strich wahrscheinlich günstiger kommen und hat festigkeitstechnisch gesehen klare Vorteile gegenüber einer gedruckten Variante.

Schöne Grüße,

Karl

Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen.

Posted : 19/01/2022 10:36 pm
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Topic starter answered:
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Hallo Karl-Herbert,

mit diesem Gedanken der Fremdfertigung habe ich auch schon gespielt. Die Platten müssten allerdings 3 bzw. 4 mm stark sein. Ich schätze mit Alu wird das zu kostspielig. Ich probiere das erstmal mit einer Filamentprobe auf meinem alten Setting.

Sollten die Versuche scheitern findet sich ja vielleicht hier jemand in der Community, der mir die Teile gegen Kostenerstattung drucken mag.

Posted : 20/01/2022 5:52 am
Clemens M.
(@clemens-m)
Noble Member
RE:

Ich wollte noch einen wesentlichen Hinweis zu "verstärkten" Filamenten geben. Deren Vorteil ist nicht, dass sie hochfest sind! Deren Vorteil ist, dass sie eine hohe Steifigkeit haben. Zwischen diesen beiden Kennwerten besteht aber ein massiver Unterschied

Steifigkeit hat mit Dehnung / Längung / Durchbiegung zu tun

Hochfest was das Teil wirklich aushält - dabei kann es sich durchaus gewaltig verformen!!! (Gegen das Verformen wirkt die Steifigkeit)

Wer im Forum ein bisschen nach solchen Themen sucht wird oft lesen, dass viele der verstärkten Filamente ganz erhebliche Probleme mit der Layerhaftung haben. Nylon dürfte hier eine Ausnahme sein, aber das hatte ich selber noch nie am Drucker - es ist ein Hund hinsichtlich Feuchtigkeit und ohne Filamenttrockner wird das deutlich schwieriger (was ich gelesen habe) - hier ist aber definitiv der Karl deutlich aussagefähiger als ich.

Düsenwechsel wäre für mich kein Ausschließungsgrund - wenn Du einmalig so was machst, kannst sogar bei Messing bleiben, im schlimmsten Fall ist die Düse nachher zu entsorgen - wobei auch die erstaunlich robust sind.

lg, Clemens

Posted : 20/01/2022 9:19 am
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Topic starter answered:
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Da hast du recht, hier gibt es einen signifikanten Unterschied. Wie im ersten Post erwähnt, müssen die Teile vor allem steif sein. Ich probiere es erstmal mit der Messingdüse, die drauf ist, habe aber bereits eine 04er Stahldüse für 40 Euro bestellt. Die kann ich dann ja auch für den Normalbetrieb nutzen.

Nylon habe ich noch nie gedruckt. Da bin ich ja jetzt echt mal gespannt.

Vielen Dank für die Hinweise und Vorschläge.

Herzliche Grüße aus Berlin

Jörg

Posted : 20/01/2022 10:38 am
karl-herbert
(@karl-herbert)
Illustrious Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Ich denke, dass Du mit Alu unterm Strich bzgl. Festigkeit/Preis/Leistung günstiger fährst. 3mm Platten/Bleche sind nicht allzu teuer (je nach Legierungszusammensetzung). Da ist eher die Frage, was an Fertigungskosten anfällt.

Alternativ könntest Du auch überlegen gewalzte Kunststoffplatten zu verwenden. Die Festigkeit bzw. Belastbarkeit ist mit einem 3D-Druck nicht vergleichbar.

Schöne Grüße,

Karl

Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen.

Posted : 20/01/2022 12:06 pm
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Topic starter answered:
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Ich habe leider keine Möglichkeit  hier in der Wohnung Metall zu verarbeiten.

Aber in diesem Zusammhang habe ich mal ein andere Frage;

Ist so eine gedruckte Platte mit 100% Füllung steifer als eine z.B. mit 50% und einer bestimmten Füllstruktur (Wabe o.ä)?

Posted : 20/01/2022 4:33 pm
Clemens M.
(@clemens-m)
Noble Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

@ Joerg B.

Das hängt davon ab wie Du den Vergleich anstellst:

1. Möglichkeit: beide Platten sing gleich dick 1 Platte voll und eine Platte mit 50% Füllung - dann ist die volle Platte steifer (aber auch schwerer) - wenn man aber die mit Füllung gedruckte Platte intelligent gestaltet - wir legen z.B. Biegebeanspruchung zugrunde ==> dann hilft uns das Material im inneren des Bauteils (an der neutralen Faser) wenig um die Durchbiegung zu vermeisen ==> wir sollten also möglichst viel Material in die Randzonen bekommen (möglichst weit weg von der neutralen Faser) - dort hilf das Material viel gegen die Biegung entgegen zu wirken (mit der 3 Potenz mit dem Abstand von der neutralen Faser) so kann bei intelligenter Wahl der Stütz- / Wabenstruktur im Bauteilinneren ein Teil entstehen, das fast so steif ist wie das volle, aber deutlich leichter.

2. Möglichkeit: gleicher Materialeinsatz bei beiden Platten - aber die gedruckte Platte darf dicker werden (weil sie ja nur 50% Füllung hat) - dann kann die Steifigkeit dort höher sein als bei der dünneren vollen Platte (gleicher Grund wie oben)

lg, Clemens

Posted : 20/01/2022 6:12 pm
Joerg B.
(@joerg-b)
Trusted Member
Topic starter answered:
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Wow, Clemens. Respekt! Das ist extrem informativ. Da für mich das Gewicht in diesem Falle keine Rolle spielt, werde ich mich also für 100% entscheiden; die Stärke kann ich nicht verändern. Ich gebe zu, dass ich den Teil mit der neutralen Faser nicht verstanden habe, hoffe aber, trotzdem die richtigen Schlüsse zu ziehen.

Danke

Posted : 20/01/2022 6:59 pm
karl-herbert
(@karl-herbert)
Illustrious Member
RE:

Zum Thema Infill findest Du hier eine kurze Doku: https://the3dprinterbee.com/de/3d-druck-infill-fuellung-innere-struktur/

Zum Thema Belastung/Zug/Biegung usw. hier: https://formlabs.com/de/blog/das-richtige-3d-druckmaterial-wahlen/

Das Filament sollte jedenfalls keine spröden Ergebnisse liefern, so wie ich es bei PC und gewissen ABS Sorten erlebt habe. Die gedruckten Teile für's Motorrad mit eben genannten Materialien sind alle mit der Zeit gebrochen.

Wie gesagt, die besten Ergebnisse bzgl. Belastung auf Biegung, Zug und Witterungseinflüsse habe ich mit Nylonsorten gemacht. PEEK habe ich auch schon gedruckt, was aber preislich und drucktechnisch nicht in Frage kommt und für Deine Anwendung nicht notwendig ist. Ich denke mit einem guten PETG kommst Du auch zurecht.

Schöne Grüße,

Karl

Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen.

Posted : 20/01/2022 7:31 pm
Digibike
(@digibike)
Estimable Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Hallo,

 

ich habe jetzt nicht alles in gänze durchgelesen. Aber wenn ich das richtig verstanden habe, war die Überlegung, ob es sich lohnt, oder ob er die paar Teile mit der 0,4er Düse auch drucken kann. Da stellt sich nämlich eigentlich nicht die Frage, ob es sich lohnt oder nicht. Mit 0,4er wird das schlicht einfach gar nicht gehen. Das liegt an den beigemischten Faserpartikeln. Diese ändern, anders als der Kunststoffträger, nicht Ihre Konsistenz. Mit anderen Worten: Sie werden weder kleiner noch "flüssiger". Damit ist vorprogrammiert, daß sich über kurz oder lang immer mehr "Schmodder" vor der Düse sammelt und diese verstopft. Vom Verschleiß einer Messingdüse bei Abrassivem Material mal ganz abgesehen. Unter einer 0,6er Düse wird da gar kein Druck gelingen. In wiefern allerdings die Ritzel des Steppers gehärtet sind, weiß ich jetzt gar nicht. Es nützt nämlich auch recht wenig, eine gehärtete Düse zu verwenden, wenn sich die Förderritzel buchstäblich an dem Material die "Zähne" ausbeißen... 😉

 

Gruß, Digibike

Posted : 20/01/2022 7:43 pm
karl-herbert
(@karl-herbert)
Illustrious Member
RE:

Carbonnylon von 3dxtech lässt sich gerade noch mit einer 0.4er Düse drucken, besser aber wäre eine 0.5er oder größer geeignet. Die Antriebsritzel von E3D sind meines Wissens aus Edelstahl gefertigt. Ich verwende gehärtete Varianten (54 HRC) welche abrassiven Materialien gut standhalten (seit 4 Jahren im Einsatz). Jedenfalls tun diese ihre Arbeit zuverlässig, auch nach vielen Kilometern Carbonzeugs. Ich habe bei meinen Druckern Hartmetall Düsen verbaut. Damit drucke ich seit über einem Jahr alles (PLA bis CarbonPEEK). Die Dinger kosten zwar, sind aber das Geld wert. https://www.3dmakerengineering.com/collections/3d-printer-nozzles/products/tungsten-carbide-3d-printer-nozzle

Seh grad die Düsen sind teurer geworden. Ich habe meine dazumal um 30$/Stk. gekauft. Düsen sind aber wieder ein anderes Thema. Dazu gibt es zahlreiche Meinungen. Ich wollte für mich einen Allrounder, welcher praktisch fast nicht zerstörbar ist. 0.4 und 0.6mm Durchmesser sind für meine Anwendungszwecke zu 99% geeignet. Für die filigranen Sachen nehme ich normale Messingdüsen her (0.1, 0.15, 0.25mm...).

Schöne Grüße,

Karl

Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen.

Posted : 20/01/2022 8:13 pm
Digibike
(@digibike)
Estimable Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

Danke für die Info. Wegen der Ritzel war ich mir nicht mehr ganz sicher  - das ist bei meinem Ultimaker 3 E (mit) ein Unterschied zu den S-Modellen  - bei denen sind gehärtete verbaut.  In Verbindung mit Red Cores paßt das. Ich müsste da den Antrieb ändern...

Ich habe an meinem Prusa 0,4er und 0,6er Saphire Düsen verbaut.  Da macht Abrassives Material nichts. Funzt sehr gut. Hatte auch mit gehärteten geliebäugelt.  Sind deutlich günstiger - die Sapphire-Düsen kosten ja ca. 90 Euro,  während gehärtet etwa ein Drittel davon kostet.  Aber die Wärmeleitfähigkeit ist dafür deutlich besser (hab noch eine Brazzo Edelstahl 0,4er zum Vergleich). Funzt seit 1 Jahr auf beiden Prusa (Sohnemann 0,6er, mein MMU mit 0,4er) wunderbar. 

 

Gruß Digibike

Posted : 20/01/2022 10:15 pm
Kai
 Kai
(@kai-2)
Famed Member
RE: Drucken mit Carbon-Kunststoff / Lohnt der Umbau für 6 Teile

 

Posted by: @joerg-b

Hallo,

ich müsste für den Bau eines Roboterarms 6 Teile mit faserverstärktem Kunststoff drucken. Nach meinen Recherchen ist dafür mindestens ein Düsenwechsel nötig. Desweiteren habe ich gelesen, dass man mit mit mind. 0.6mm drucken sollte. Ich benötige lediglich 6 Teile. Lohnt das überhaupt? Ich könnte mich mit einem Düsenwechsel auf 0.4 mm arrangieren, dann drucke ich einfache damit weiter.

Welche Möglichkeiten bieten sich mit möglichst wenig Aufwand und Kosten dieses Projekt umzusetzen? 

Gibt es Empfehlungen für Düse und Filament (wenn möglich PET), die mir für dieses Vorhaben wenig Fallstricke bereithalten.

Viele Grüße 

Jörg

Hallo Jörg,

da brauchst Du gar nichts ändern. Selbstverständlich wird sich die Düse etwas mehr abnutzen als mit "normalem" Filament. Aber das fällt wahrscheinlich gar nicht ins Gewicht. Ich drucke auch mit speziellen Materialien, aber eben eher selten. Unter anderem sind das XT-CF 20, Messing-, Kupfer- und Bronzegefüllte Filamente. Auch "Glow in the Dark" Filamente sind dabei. Für kleine Drucke (wenige Stunden) wechsel ich die Düse erst gar nicht. Und meine aktuelle Düse ist (original 0.4er) ist nun seit bestimmt 2 Jahren im Drucker. Und bevor die Frage kommt, ich verdrucke in Summe ein paar Kilometer Filament pro Jahr. Trotzdem lohnt es sich natürlich evt. auch auf eine andere Düse zu wechseln falls Du öfter oder mehr dieser Materialien druckst. Gelegentlich mal carbonhaltiges drucken merkst Du an der Messingdüse eher nicht. Meine gehärtete Düse habe ich, glaube ich, vor drei Jahren das letzte Mal in den MK3 geschraubt. Nur für ein paar Stunden xt-XF 20 drucken baue ich die nicht ein. Aber das ist auch ein wenig der "Zeitnot" geschuldet.

Gruß Kai

Wer freundlich fragt bekommt auch eine freundliche Antwort.
nec aspera terrent

Posted : 21/01/2022 8:11 am
Share: