3D-Druck für Fahrradrahmen

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Das Carbon hat dann eben die Struktur von Leimholz -- die Fasern können nur in parallelen Ebenen verlaufen (weil die allermeisten Maschinen, obwohl sie "3D-Drucker" heißen, eben nur 2,5D können).
 
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Gewebe wird nicht nur deswegen eingesetzt weil es einfacher verarbeitet werden kann. Sondern hauptsächlich deswegen weil die Fasern nicht gegeneinander verschoben werden können.
Mit so einem Verfahren nicht möglich. Und deswegen tippe ich mal schwer, das Objekte aus so einem Carbondrucker nicht mit dem Vergleichbar sind was wir heute allgemein unter Carbon verstehen.
 
Ich kann bestimmt mit dem Faserverbund-Experten nicht mithalten. Aber mit einem Roboter Drucker könnte ich mir vorstellen dass die Fasern ggf. schichtweise so gelegt werden können wie benötigt. Und es wird wohl schichtweise gehärtet, das sah nach einer UV-Leuchte an Druckkopf aus. Für mein Verständis kann sich da nicht mehr viel verschieben.
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Die letzten aber die Fasern mit dem Roboter in voll 3D wenn ich das richtig verstehe.
Sollte heißen:

Die legen..

Die Wischtastatur hat so ihre Tücken.
 
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Gewebe wird nicht nur deswegen eingesetzt weil es einfacher verarbeitet werden kann. Sondern hauptsächlich deswegen weil die Fasern nicht gegeneinander verschoben werden können.
Nein; die Matrix verhindert, dass Fasern sich verschieben können. Allerdings sorgt die Webung dafür, dass sich die Fasern gegenseitig abstützen. Zumindest von einem Carbon-Projekt weiß ich, bei dem folgendermaßen gearbeitet wurde:
  • innere Lagen: Biaxialgewebe => ist nicht verwoben, die Fasern liegen gerade, daher ist das Carbon dort steifer (wenn es verwebt ist, liegen die Fasern in Wellen und sind somit länger)
  • äußere Lage: Köpergewebe => bei einer punktuellen Belastung auf eine einzelne Faser reißt diese nicht so leicht, weil sie die Belastung besser auf die Nachbarfasern verteilt
Aber mit einem Roboter Drucker könnte ich mir vorstellen dass die Fasern ggf. schichtweise so gelegt werden können wie benötigt. Und es wird wohl schichtweise gehärtet, das sah nach einer UV-Leuchte an Druckkopf aus.
Ein konventioneller 3D-Drucker arbeitet ja immer schichtweise, d.h. die Druckebene muss parallel zum Kräfteverlauf sein. Wäre natürlich denkbar, dass man einen Drucker baut, der das Bauteil auch dreht und wirklich dreidimensional drucken kann. Bzw. für viele Fälle wird der normale 2.5D-Druck ausreichen, und wenn man am Ende in einem zweiten Bearbeitungsschritt um das Bauteil z.B. eine Lage Köpergewebe laminiert, könnte das funktionieren.
 
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Was in dem Video passiert, sieht schon nach zeilen-/schicht-weisem Aufbau in einer einzigen Richtung aus. Ich hatte mich anfangs gefragt, ob da einfach jemand mutig genug war, den Rahmen gänzlich ohne Fasern für Schub/Torsion zu konstruieren. Vielleicht ist es auch gar nicht so mutig -- mir fehlt da das Gefühl für die Größenordnungen: tritt in so einem (Mehr-oder-weniger-)Diamantrahmen in den einzelnen Strukturen (klassischerweise Rohre) überhaupt nennenswert Torsion auf (oder liegen Zug/Druck und Biegung ohnehin mindestens eine Größenordnung darüber)?
 
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Also, ich bin auch kein Fachmann, aber ich denke, beim Wiegetritt kommt es schon ordentlich zu Torsion in den Rohren eines Diamantrahmens!
Auch das Tretlager wird beim normalen Treten Torsionskräfte dem Rahmen abverlangen.
Auch bei schnellen Fahrtrichtungswechseln, wie beim Ausweichen.
Gerade beim Ausweichen kann es richtig ekelig werden, wenn der Rahmen dann zu weich reagiert.
Wenn der Rahmen in den beiden ersten Situationen zu weich ist, kostet es halt "nur" unnötig Kraft.
 
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Was in dem Video passiert, sieht schon nach zeilen-/schicht-weisem Aufbau in einer einzigen Richtung aus.
Ja, aber im ganz oben verlinkten Artikel findet sich der Hinweis "Freihandrobotik für die „True 3D“-Konstruktion". Ich denke mal, die eigentlich interessanten Dinge zeigen sie nicht, solange die Patente nicht erteilt und aus der Einspruchsfrist raus sind. ;)
Einfache Rohre lassen sich damit vielleicht auch diagonal umwickeln, um sie torsionssteif zu machen. Aber ein Fahrradrahmen ist ein mehrfach zusammenhängender Körper, und wenn man das da z.B. mit dem Unterrohr machen will, ist nach ungefähr einer Umdrehung das Oberrohr dem Roborterarm im Weg. Vielleicht schneiden sie ja nach 300° Drehwinkel die Fasern ab und setzen neu an.
 
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Aber ein Fahrradrahmen ist ein mehrfach zusammenhängender Körper, und wenn man das da z.B. mit dem Unterrohr machen will, ist nach ungefähr einer Umdrehung das Oberrohr dem Roborterarm im Weg. Vielleicht schneiden sie ja nach 300° Drehwinkel die Fasern ab und setzen neu an.
Was ja vollkommen ok wäre. Bei der normalen Bauweise aus zwei Formenhälften überdeckt das Gewebe nur 180° + Überlapp. Hat auf jeden Fall Potenzial, falls es aufwändig/sorgfältig gemacht wird.
 
Auf der Website findet sich folgendes:

FREE MOTION PRINTING
Conventional 3D printers typically print in 2D on a stacked horizontal plane. By making all axes available, our robotic arm removes design constraints, enables true 3D printing, and provides the freedom to create


Also wohl doch voll 3D. Ein Bild von einer Velomobil-artigen Rikscha findet sich übrigens auch auf der Website. Sieht allerdings nach erinnern Rendering aus.

Wenn am Wochende jemand auf der Eurobike ist, kann er das Thema ja mal klären.
 
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Im Grunde ist es doch schon toll, wenn die Form in Lagen ohne Umwicklung gedruckt wird.
Dann kann man doch sicher im Nullkommanichts per Hand das tun, was einem Roboter schwer fällt: "Bandagen" um das Gedruckte wickeln.
Mann muss ja nicht bis zum letzten Milligramm alles drucken. Wenn man 90% der Arbeit spart, ist das doch auch schon was.
 
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