Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
Hallo zusammen.
Ich hoffe mit meinem Anliegen hier an der richtigen Stelle zu sein.
Ich habe für meine 5 Zoll Gartenahn Wagenräder in PETG gedruckt und diese getestet.
Das Ergebnis war, dass sich die Laufflächen unter der Belastung wieder getrennt haben.
Meine Druckeinstellungen im Prusa Slicer:
- generic PETG
- Schichthöhe: 0.2 mm Speed
- Massive Schichten: 6 Boden und 6 Decke
- Konturen: 6
- Infill: 20%, Bienenwabe
Von der Modelleisenbahn Community kam vorwiegend der Einwand dass meine Räder nicht exakt der Norm entsprechen. Ich sehe das Problem jedoch eher darin, wie ich die STL Datei gesliced habe.
Anyway, ich habe das Rad nun normgerecht konstruiert und möchte einen neuen Versuch starten.
Grundsätzlich stellt sich hier die Frage der richtigen Materialwahl. Vorerst habe ich die Möglichkeit dies in PLA oder in PETG zu drucken.
Weiterführend möchte ich jedoch gerne lernen, wie so ein Rad zu slicen ist, damit es sich nicht mehr so leicht separiert.
Ich freue mich auf eure Antworten.
Simon
RE:
Laut Materialtabelle bietet nur ASA UV-Beständigkeit ist aber nicht für "mechanical parts" empfohlen
"Wir blasen seit 50 Jahren unsere Fernsehprogramme ins All. Jede Zivilisation in 50 Lichtjahren Umkreis weiss, das es hier kein intelligentes Leben gibt." Prof. Michio Kaku
RE:
Aus meiner Sicht braucht man dafür keine ausgewiesene UV-Beständigkeit als Alleinstellungsmerkmal - oder stellst Du Deine Gartenbahn dauerhaft in die Sonne? Die Modellbahner, die ich kenne, nehmen das rollende Material für Fahrten mit in den Garten und danach geht alles wieder in´s Depot... UV-Beständigkeit heißt ja nicht, daß ein nicht als solches gekennzeichnetes Material zu Staub zerfällt, wenn man das Fenster aufmacht... Die verlinkte Liste ist auch lange nicht komplett, was die verfügbaren Materialien und -mixe auf dem Markt angeht.
Mit PETG und PLA kommst Du für diese Art Belastung jedenfalls nicht weiter. Da die Räder aber eine Menge verschiedener Belastungen aushalten müssen, wirst Du um Ausprobieren verschiedener schlagzäher, faserverstärkter Materialien nicht herumkommen. ASA Kevlar z.B. oder auch carbonverstärktes Nylon. Was für Zahnräder im Dauerbetrieb geeignet ist, sollte auch für Bahnräder funktionieren. Mit Messingdüsen kommst Du damit auch nicht weiter; Du brauchst abriebfeste Düsen und eine Einhausung für den Drucker. Prototypen für Passgenauigkeitsversuche etc. kannst Du natürlich mit PLA oder PETG drucken.
Die Links führen zu Spectrum Filament in Polen; meine absoluten Lieblingsprodukte. Der Kundenservice ist nett und hilfreich, ggf. einfach mal nach Anwendungen und auch nach Mustern fragen.
Druckseitig sehe ich nicht, wie Du mit Prototyp-Schichthöhen von 0,2mm und minimaler Füllung ein stabiles Rad erreichen kannst, da ist ja ggf. im Betrieb auch einiges an Scherbelastung drauf. Dünne Schichten, stabiles Infill von 60% oder mehr in einem zur Konstruktionsform passenden Muster halte ich für zwingend.
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. BTW: I have no food for…
RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
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Druckseitig sehe ich nicht, wie Du mit Prototyp-Schichthöhen von 0,2mm und minimaler Füllung ein stabiles Rad erreichen kannst, da ist ja ggf. im Betrieb auch einiges an Scherbelastung drauf. Dünne Schichten, stabiles Infill von 60% oder mehr in einem zur Konstruktionsform passenden Muster halte ich für zwingend.
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Grundsätzlich bin ich da schon bei dir, aber dünne Schichte erhöhen die Layeranzahl - damit die Möglichkeit des Delaminieren der Layer untereinander. Zum einen muß die Temperatur optimal sein - für mich sieht das so aus, als ob das PETG schön, aber zu "kalt" gedruckt wurde - wenn PETG in optimaler Temperatur gedruckt wird (zu heiß = massiv Stringing und teilweise "Schaumbildung", zu kalt =wenig bis gar kein Stringing, Perfekte Optik, aber eben auch Layerbonding), bricht es nicht entlang der Layer, sondern entlang der Krafteinwirkung - zuweilen, wie Glas, quer durch das Teil - unabhängig vom Layerverlauf. Zur Layerhöhe: Wenn man Versuchs-Drucke macht, wird man wohl etwas bemerken: Bei etwas mehr, wie halbe Düsengröße, als Layerhöhe wird man die höchste Festigkeit erreichen. Entsprechend Tempo reduzieren. Geht dann etwas mehr Richtung "Spritzguss". Bei 0,24 bis 0,25 beobachte ich, bei meinen Flugmodellen, bei ner 0,4er Düse, die höchste Festigkeit - die Fliegen ja bis 180 Km/h schnell und haben nur 1 Perimeter, ohne Infill...
Über 70 % Füllung, macht, aus Festigkeitsgründen, weniger Sinn und handelt meist mehr Probleme ein (Stauwärme im Inneren usw...), kann aber Gründe haben, weshalb ich das teilweise bei ABS anwende - hat aber mit dem Bedampfen und Hohlräumen, wo sich Aceton sammelt und das Material von Innen heraus "angreift" zu tun...
Ich würde die Liste aber noch erweitern: Igus! Hat selbstschmierende Wirkung, Beständig belastbar und gibt es m.w. auch mit Faserverbund. Vorteil ist da sie Schmierende Wirkung: Da wo etwas gleitet, verringert sich die Angriffsfläche von Kräften enorm...! Erst, wenn Kräfte einen "Hebel" finden, können Sie auch wirken - ansonsten gleiten Sie ab.
Gruß, Digibike
RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
@digibike Hi,
ich verstehe Deinen Punkt zur Schichthöhe, habe aber für mich die Erfahrung gemacht daß dickere Schichthöhen nicht so stabil zu sein scheinen wie dünnere, insbesondere im Verhältnis von 0,2 zu 0,15mm Schichtdicke. Ich weiß nicht, woran das liegen könnte; vorstellen könnte ich mir einen größeren Temperaturunterschied zwischen den Schichten, aber vermutlich liegt´s am Ehesten am jeweiligen Material und daran, ob man zur Temperaturstabilität im Gehäuse druckt. Dein Hinweis zur ggf. reduzierten Druckgeschwindigkeit ist aber gut, danke!
Bei den 70 Prozent Infill gehe ich mit; ggf. kann man ja an neuralgischen Punkten wie Bohrungen/Achsaufnahmen auf 100 Prozent gehen, um nicht durch eine eigentlich ungewollt hohe Perimeter-Anzahl für das Gesamtobjekt recht filigrane Infill-Gitter an diesen Punkten zu vermeiden. 20% Infill ist für mich für filigrane Teile eigentlich nur im Prototyping sinnvoll; stabil ist i.d.R. anders.
Letztlich - Ausprobieren, ausprobieren.
Beste Grüße
Chris
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RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
PLA ist recht temperturempfindlich und neigt bei kräftiger Sonneneinwirkung und einem Temp. Stau (z.B. im Auto bei geschlossenen Fenstern) zu Erweichen und verliert seine Formstabilität. Würde ich für Deine Anwendung eher mal ausklammern.
Ich habe meine mechanisch belasteten Teile am Motorrad und am Auto alle aus Prusa ASA black gedruckt (Düse 260, Bett 105, Düse 0.4, Layerhöhe 0.2, Infill 60%, im geschlossen Gehäuse bei ca. 40 Grad Umgebungstemperatur, 10mm Brim und teilweise mit Windschutz aktiv im PrusaSlicer).
Die Dinger sind seit Jahren im Einsatz und zeigen bislang keine Schwächen (Brüche, Risse, Verformungen, Verfärbungen...).
Ausserdem lässt sich das ASA auch gut mit Aceton kleben. Da ist kein überteuerter Superkleber notwendig.
Für Sondereinsätze (höhere Belastungen und mehr Temperaturstabilität) verwende ich CF Nylon oder CF PC.
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.
RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
Guten Abend zusammen.
Vielen Dank für die Antworten soweit.
Hypothetisch: Wenn ich einen weiteren Versuch mit PETG machte, würde ich als nächstes also folgendes ausprobieren:
- Infill 70%
- Drucktemperatur: 270 °C evtl. zusätzlich den Lüfter reduzieren.
- Betttmperatur 110 °C
Bin noch nicht sicher ob ich das probiere oder nicht.
Versuch mit ASA: Kommt erst dann in Frage, wenn entweder mein jetziger Drucker umgerüstet oder eine entsprechend ausgerüsteter anderer Drucker vorhanden ist oder sich jemand findet, der die Räder für mich druckt.
Dito Versuch mit Composites.
Gruss Simon
RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
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- Infill 70%
- Drucktemperatur: 270 °C evtl. zusätzlich den Lüfter reduzieren.
- Betttmperatur 110 °C
Bin noch nicht sicher ob ich das probiere oder nicht.
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Das wirst dir sparen können, ohne dein PETG jetzt zu kennen... Aber 110 Grad Betttemperatur dürfte bei jeder Art PETG "drüber" sein. Die 270 Grad Nozzle wohl genauso. Das Zeug wird verkleben und die Düse "Pinkeln" und das Zeug "schäumen", weil viel zu heiß... Das wäre ein reiner Druck für die Tonne...
Gruß, Digibike
RE: Rad einer 5 Zoll Modelleisenbahn drucken.
Für den Druck von ASA musst Du den Drucker nicht umrüsten. Geht gut bei Düsentemp. 260 und Bett Temp. 110. Hab ich schon mehrfach auf allen Druckern gemacht (Auch dem Prusa Mini).
Schöne Grüße,
Karl
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