Reifen aus dem 3D Drucker

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Hallo,

ich bin auf einen Bericht zu einem unkaputtbaren Reifen gestoßen.
Der Reifen wird mittels 3D Drucker hergestellt.


Bei dem Prototypen den ich gesehen habe, war die Lauffläche statt abgerundet fast platt, sprich wie bei einem Autoreifen.
Das könnte eine Variante sein die, neben dem lästigen Plattfuß, den Rollwiderstand für Mehrspurer deutlich reduziert.

Hat das schon einer gesehen?
 
Gähn, langweilig. Das ist einfach ein Vollgummireifen, der durch interne Hohlräume weicher wird und besser federn soll. Die Form der Hohlräume sieht mir jetzt auch nach reiner Ästhetik aus. Ein reiner Werbeartikel. Es ist verständlich, da der Hersteller ja irgendwie seinen großen 3d-Drucker bewerben muß.
Wer außerdem die TPE-Filamente kennt, würde nie im Leben auf die Idee kommen, damit einen Reifen zu drucken. Die sind einfach nicht besonders abriebfest, der Reifen ist also nur dann unzerstörbar, wenn man ein paar hundert Meter über kleine spitze Nadeln fährt. Im richtigen Einsatz wird der relativ schnell abgerieben und das war's dann.

3d-Druck von Reifen ist auch prinzipiell keine besonders gute Idee. Reifen sind standardisiert, damit man sie als Massenprodukt fertigen kann. Im Schmelzschichtverfahren hergestellte Reifen werden auch immer eine Schichtstruktur besitzen, die sich bei Belastung herunterschälen wird, was die Haltbarkeit drastisch reduziert. Zum Prototyping ist das natürlich eine interessante Geschichte, aber für die Fertigung? Eher nicht.
 
Aaaaalle Jahre wiiiieder....

Es hat nen Grund warum man vor weit über 100 Jahren vom Vollgummireifen auf den Luftreifen gewechselt ist und nie wieder zurück kehrte...
das ganze ERHÖHT zudem massivst den Rollwiderstand. Wie du auf das Gegenteil kommst, ist mir schleierhaft.
 
ganze ERHÖHT zudem massivst den Rollwiderstand. Wie du auf das Gegenteil kommst, ist mir schleierhaft
Flache Lauffläche kein Walken aufgrund der Rundung.

Ausgerollt hats ja noch keiner. Vermutlich!

Wenn Verschleiß zu groß und Haftung zu gering, kann ja einer besseres Material einbringen. Testen kann doch nicht schaden.

Ich habe Sie angeschrieben, vielleicht antworten Sie ja.
 
Welcher Hersteller will einen unzerstörbaren Reifen? Die wollen Reifen verkaufen - viele und immer wieder, und zwar auch immer wieder an dieselben Kunden.
 
@Krobi : Festkörperreibung gegenüber Reibung im Gas.
Du weißt was bei Luftreifen hauptsächlich für den Rollwiderstand sorgt? Das gewalkte Gummi. Je dünner, desto besser läuft der Reifen.
Sorry, solche Artikel sind leider "Dummfang".

@wolfson : Kannst dir auch Panzerreifen kaufen die 30000km halten. Rollen halt grausam und der Grip ist schlecht. Physik lässt sich halt nicht austricksen und ein 240g Reifen hält halt nicht so lange wie ein 14000g Reifen vom Auto.
 
Ich will Reifen, die sich gut fahren, nicht die ewig halten. Die überlaß ich den (Indoor-) Gabelstaplern.
 
Wenn Verschleiß zu groß und Haftung zu gering, kann ja einer besseres Material einbringen. Testen kann doch nicht schaden.
Das ist ja das Problem: Kann man nicht. 3d-Druck (zumindest im hier beschriebenen Verfahren) ist ein Herstellungsverfahren, das sehr spezielle Anforderungen an das Material stellt. Man kann da lange nicht so flexibel Kunststoffe und Zusätze mischen wie im Spritzguß und ich bin mir nicht einmal sicher, ob man Fahrradreifen im Thermoplast-Spritzgußverfahren herstellen will oder nicht doch lieber richtige Elastomere nimmt, die dann vulkanisiert werden.

Konkret heißt das für den 3d-Druck: Ein Material muß gute Verarbeitungseigenschaften haben, darf nicht zu stark schrumpfen und muß auch in kälterem Zustand noch gut an sich selbst haften. Es muß mehrfaches Aufschmelzen verkraften können (zunächst muß ja das Kunststoff-Filament hergestellt werden, das der Drucker als Ausgangsmaterial verwendet), ohne zu allzu heftigen Abnahme der Materialeigenschaften zu führen. Aufgrund der geringen Mengen, die auf einmal gedruckt werden, muß der Stoff auch sehr homogen sein, da sich sonst die Verarbeitungsparameter während des Druckvorgangs verändern. Füllstoffe sind übrigens auch problematisch. Harte und abrasive Füllstoffe beschädigen gegebenenfalls die filigrane Düse und die Vorschubeinrichtung. Flexible Materialien müssen fest genug sein, um noch zuverlässig gefördert werden zu können (die Extrusion des Materials aus dem Druckkopf wird üblicherweise durch Nachschieben neuen Materials durchgeführt; ist das zu weich und kann daher nicht präzise nachgeschoben werden, leidet die Druckqualität).
Ich will nicht sagen, daß der Druck eines Reifen per se eine dumme Idee ist. Für Prototypen, beispielsweise in der Entwicklung neuer Reifenprofile oder was weiß ich, ist das sicher genau die richtige Vorgehensweise, weil man schnell und kostengünstig iterieren kann. Da der gedruckte Reifen aber einfach prinzipbedingt nicht aus einem Stück Material ist, sondern aus vielen Materialbahnen mit ungefähr 0.3 bis 0.5 mm Durchmesser besteht, die zwar alle verbunden sind, aber meist eben nicht so perfekt, daß ein homogenes Stück Material ohne Schwachstellen an diesen Verbindungen entsteht, dürfte die Abnutzung eines solchen Reifens ziemlich extrem sein: Sobald die Oberfläche beschädigt ist, wird ein Faden freigelegt, der sich dann bis zum nächsten Lagenwechsel oder bis zur nächsten Unterbrechung leicht abwickeln kann. Da Felgen standardisiert sind und es absolut kein Problem ist, für einigermaßen verbreitete Felgen zumindest irgendeinen Reifen zu erhalten, kann ich mir einfach nicht vorstellen, daß sich jemand einen 3d-gedruckten Reifen antun will.

3d-Druck ist eine hervorragende Technik zur unkomplizierten, schnellen und insbesondere auch extrem kostengünstigen Fertigung individueller Teile mit komplexer Geometrie. Ich bin nicht vom Fach und daher sind meine CAD-Fähigkeiten nur recht eingeschränkt, ich setze 3d-Druck aber trotzdem gern für viele Dinge ein, weil man mit der richtigen Materialauswahl, sinnvoller Überlegung und Berücksichtigung der Eigenschaften des Fertigungsverfahrens und des Materials schon extrem gute Ergebnisse erzielen kann. Nur ist das eben ganz wichtig: Ein 3d-Drucker druckt dir alles, was du willst, sofern es sich mit den Grenzen des Fertigungsverfahrens herstellen läßt. Ob das nachher die Eigenschaften besitzt, die für die Anwendung in deinem erwünschten Anwendungskontext relevant oder gar erforderlich sind, steht wieder auf einem anderen Blatt.
 
Klappscooter fahren, mit meinem hatte ich noch nie einen Platten : )
Ich habe mich tatsächlich schon gefragt, ob man nicht 20 Zoll Räder herstellen kann, die auf dem Prinzip der Rollen von Inline - Skatern bzw. eben dieser Kinderscooter basieren? Zumindest auf glattem Boden rollen die Dinger sahnegut. Wo ist der Haken? Fehlender Grip im Vergleich zu "unseren" herkömmlichen 8 bar Gummireifen ?
 
Vielleicht würden die bei der Größe bei plötzlich auftretender ganz starker Erschütterung auseinanderfliegen?
Größter Durchmesser für so Spezialkunsstoffrädern kenne ich 230mm und ja, der Grip wäre / ist bescheiden bei herausfordernden
Straßenverhältnissen (z.B. nasse laubbedeckte Straße...)
 
Gripp ist ein Thema für den Werkstoff, wenn aber GM und Michelin da etwas für KFZ anstreben, kann es für Fahrräder auch nützen.

Gähn, langweilig
Dafür hast Du aber viel getextet. ;)
Sorry, solche Artikel sind leider "Dummfang".
Diese Einstellung, erinnert mich an Scheuklappen.
Solange unabhängige Zahlen Daten Fakten nicht das Gegenteil einer These beweisen, ist diese nicht widerlegt.
Wurde nicht erst vor 12-18 Monaten ein schwarzes Loch fotografiert?

Ich will Reifen, die sich gut fahren
Wenn die auch noch schnell sind und mich nicht zwingen unterwegs Schläuche zu wechseln, oder zumindest garantieren, dass ich stressfrei heim komme, haben wir einen gemeinsamen Wunsch.

du kannst in der Zwischenzeit ja mal die Schläuche mit Wasser füllen, vielleicht ist das der Durchbruch!
Gehe ich richtig in der Annahme, Du meinst wegen der kalten Temperaturen?
Schön, dass auch Du versuchst konstruktiv zum Thema beizutragen.

Das ist ja das Problem: Kann man nicht. 3d-Druck (zumindest im hier beschriebenen Verfahren) ist ein Herstellungsverfahren, das sehr spezielle Anforderungen an das Material stellt
Wenn keiner sich wagte, am Stand der Technik vorbei zu denken, wo wären die Innovationen der vergangenen Jahrtausende hergekommen?
Wir säßen noch auf Bäumen und z B der Klimawandel wäre etwas worüber wir nicht Nachdächten.

Ich bin an den Druckerhersteller dran, wenn der sich nicht meldet, hake ich bei Michelin nach.

Möchte die Jungs bei der Ehre packen, damit sie für uns zu Rolltestzwecken aus der Reserve kommen.

Wir Mehrspurige Fahradnutzer sind bestimmt nicht die optimale Zielgruppe, könnten aber beim Erkennen von Nutzen ein Sprachrohr werden.

Positiv wollen wir den Tag die nächste Tat beginnen.
 
Gehe ich richtig in der Annahme, Du meinst wegen der kalten Temperaturen?
Schön, dass auch Du versuchst konstruktiv zum Thema beizutragen.
Ich glaube Daniel hatte das mal gemacht, war wohl nicht gut.

Vielleicht findet einer ne bessere Flüssigkeit ;)

Nix gegen gedruckte Reifen, wenns gut läuft funktionierts, wenns sehr gut läuft in einem beschränkten Einsatzgebiet sogar besser. Aber eine Konkurrenz für Luftreifen wird das nicht!
 
Diese Einstellung, erinnert mich an Scheuklappen.
Solange unabhängige Zahlen Daten Fakten nicht das Gegenteil einer These beweisen, ist diese nicht widerlegt.
Wurde nicht erst vor 12-18 Monaten ein schwarzes Loch fotografiert?
@Jack-Lee hat aber schon Recht. Ich kann mir in Sekundenschnelle unzählige Behauptungen aus der Nase ziehen, die erst einmal nicht widerlegt sind. Sind sie deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit wahr? Wohl nicht.

Wir kennen das Material nicht, können daher nichts mit Sicherheit sagen. Aber mit ein paar Abschätzungen kommt man weiter:
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass eine kleine Firma ein Wundermaterial kennt, das den etablierten Reifenherstellern mit jahrzehntelanger Forschungstätigkeit unbekannt ist?
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass dieses Wundermaterial ausgerechnet mit einem 3D-Drucker gut verarbeitbar ist?
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass ein neues Reifenkonzept gleich auf Anhieb besser als ein etabliertes Konzept ist, das jahrzehntelang optimiert wurde?
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass Vollmaterial weniger Dämpfung hat als ein Gas, das komprimiert wird?
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass die Entdecker eines unglaublichen Wundermaterials dies ausgerechnet für Fahrradreifen verkaufen, statt für etwas, wo die Gewinnspanne richtig hoch ist?
Wenn es zu gut klingt um wahr zu sein, ist es meist auch unwahr. Und hier schließt sich der Kreis zum schwarzen Loch: Genauso wie Marketing meist haarscharf an der dreisten Lüge vorbeischrammt, werden wissenschaftliche Entdeckungen leider oft sehr unseriös-reißerisch dargestellt. Wissenschaft besteht eben nur sehr selten aus genialen Entdeckungen, sondern meist aus harter Arbeit mit oft erstaunlich einfachen Mitteln und unzähligen Fehlschlägen, zwischen denen sie sich unendlich langsam weiterbewegt. Jeder bescheidene Fortschritt basiert auf sehr viel Misserfolg – wäre es einfach, hätte es jemand schon vor hundert Jahren entdeckt. Und selbst das „Foto“ vom schwarzen Loch war kein Foto, sondern ein auf Messdaten und vielen Annahmen beruhenden Computersimulation (daher ist die Bezeichnung „Foto“ hart an der Grenze von „unseriös“), und ist auch nur das Ergebnis von jahrzehntelanger Entwicklung von Theorie und Teleskopen.
 
Wo ist der Haken? Fehlender Grip im Vergleich zu "unseren" herkömmlichen 8 bar Gummireifen ?
Bei Longboardrollen und ähnlichen Konsorten: Keine Federung nach Fahrradansprüchen, keinerlei(!) Grip auf losem Untergrund, keine Selbststabilisierung (auf gut Deutsch: einmal im seitlichen Driften kannst du wunderbar weiterdriften, für Einspurer und Trikes fatal und für Quads immer noch nicht ideal).

Selbst auf bestem Asphalt ist die Rollreibung gegenüber Fahrradreifen gering. Gut zum sliden, carven, driften, schlecht für Fahrräder.

War 2013 herum auch meine Überzeugung, dieses Konzept als Fahrradreifenersatz auszuprobieren, genauso wie Massivgummi. Gut 20 verschiedene Reifen- und Radmodelle später: Alle stark nachteilig gegenüber Luftreifen (Tubeless ist ein noch besserer Kompromiss aus Robustheit und Sicherheit bei niedrigem Rollwiderstand).
Wie wahrscheinlich ist es, dass dieses Wundermaterial ausgerechnet mit einem 3D-Drucker gut verarbeitbar ist?
Das ist nicht unwahrscheinlich. Thermoplaste gibt es mit geeigneten Eigenschaften.

Unwahrscheinlich ist, dass sich ein "Vollmaterial"reifen gleich einem gasgefüllter Reifen (evtl. mit Schlauch) verhält. Physik und Nutzungsszenario gehen einen Weg, der "Vollmaterial"reifen einen anderen Weg.

Wer den Unterschied gerne "live" ausprobieren möchte: E-Scooter mit Vollgummireifen probefahren, anschließend ein Modell mit Luftreifen. Vergleichbares Einsatzszenario, vergleichbare Reifengröße, komplett differenziertes Fahr- und Sicherheitsgefühl. Nach einer Fahrt zieht es einen zum Luftreifen zurück.

Falls noch nicht bekannt - diese hier setzen ein Konzept ähnlich der von mir im Abschweifthread verlinkten Militärreifen am Fahrrad ein:
 
Gripp ist ein Thema für den Werkstoff, wenn aber GM und Michelin da etwas für KFZ anstreben, kann es für Fahrräder auch nützen.

Fahrräder haben aber andere Reifen, werden unter anderen Bedingungen gefahren und brauchen daher auch Materialien mit anderen Eigenschaften. Es gibt allerdings auch Hersteller von Autoreifen, die ebenfalls Fahrradreifen herstellen bzw. ihre Fahrradreifenherstellung ausgelagert haben (z.B. Continental, Michelin, Nokian)--ich denke mal, daß da ein erheblicher Wissenstransfer stattfindet bzw. fand.
Mit dem Thema 3d-Druck von Fahrradreifen hat das aber erstmal wenig zu tun.




Dafür hast Du aber viel getextet. ;)
Ich halte es für sinnvoll, argumentativ zu arbeiten und nicht einfach nur Behauptungen in den Raum zu stellen.

Diese Einstellung, erinnert mich an Scheuklappen.
Solange unabhängige Zahlen Daten Fakten nicht das Gegenteil einer These beweisen, ist diese nicht widerlegt.
Diese Einstellung ist nicht minder problematisch. Damit das funktioniert, muß die These erst einmal widerlegbar sein. Außerdem sind Thesen, die nicht widerlegt sind, lange nicht richtig, sie sind einfach nur nicht widerlegt. Solange es keine Gründe dafür gibt, warum eine These richtig sein sollte, muß man sie auch nicht ernst nehmen. Die These, daß auf der Rückseite des Mondes ein Astronaut mit einem Faxgerät sitzt, der Deine Nachbarn fernsteuert, ist widerlegbar, aber ohne weitere Begründung nicht ernstzunehmen.
Es gibt übrigens nur extrem selten einen echten "unabhängigen" Durchbruch, der weitaus größte Teil technischen Fortschritts baut Stück für Stück inkrementell auf bekanntem Wissen auf. Die Scheuklappen-Unterstellung ist daher einfach Quatsch, weil es extrem unwahrscheinlich ist, daß plötzlich ohne Ankündigung etwas Revolutionäres entwickelt wird, mit dem man überhaupt nicht gerechnet hätte. Entwicklungen werden nicht von einzelnen Leuten betrieben, sondern von vernetzten Teams. Wer das nicht einsieht, hat leider die letzten paar Jahrhunderte verschlafen.

Wenn die auch noch schnell sind und mich nicht zwingen unterwegs Schläuche zu wechseln, oder zumindest garantieren, dass ich stressfrei heim komme, haben wir einen gemeinsamen Wunsch.
Schnelle Reifen sind ein absoluter Nischenmarkt. Reifen aus Vollmaterial sind attraktiv, weil sie einen guten Pannenschutz versprechen (das können Luftreifen mit entsprechender Pannenschutzausstattung aber auch), aber insbesondere deshalb, weil man sie nicht aufpumpen muß. Bitte sei Dir bewußt: Du willst Dir Reifen von Leuten schmackhaft machen lassen, deren primäre Zielgruppe die der Leute ist, die ihre Reifen nicht aufpumpen wollen.

Wenn keiner sich wagte, am Stand der Technik vorbei zu denken, wo wären die Innovationen der vergangenen Jahrtausende hergekommen?
Wir säßen noch auf Bäumen und z B der Klimawandel wäre etwas worüber wir nicht Nachdächten.

Ich bin an den Druckerhersteller dran, wenn der sich nicht meldet, hake ich bei Michelin nach.

Die hier interessante 3d-Druck-Technik arbeitet über das Aufschmelzen eines einige Millimeter dicken Kunststoff-Filaments, das dann geschmolzen mit eher niedrigem Druck durch eine ungefähr 0.3 bis 0.5 mm dicke Düse gedrückt wird. Diese Düse wird ganz eng (in 0.2 bis 0.4mm Abstand--natürlich immer abhängig von den gewünschten Eigenschaften/Optik und dem Düsendurchmesser) über der Druckunterlage bzw. der vorherigen Ebene geführt. So wird das Objekt nach und nach aus dünnen Plastikwürsten ebenenweise aufgebaut.
Damit das möglich ist, brauchst Du ein Material, das sich schmelzen läßt. Das Material darf nicht zu stark schrumpfen, sonst verformt sich das gedruckte Objekt, sobald der Kunststoff nach dem Verlassen der Düse abkühlt. Das Material muß gut an sich selbst haften, damit man die nebeneinanderliegenden Plastikwürste und die aufeinanderliegenden Ebenen nicht mal eben so auseinanderpulen kann. Das sind Anforderungen, die man NUR für 3d-Druck-Material hat. Beim Spritzguß ist das einfach egal, weil das gesamte Objekt extrem schnell auf einmal geformt wird und massiv ist, bzw. kann man beispielsweise die Schrumpfung durch entsprechende Formen kompensieren.

Hier geht es um eine Anwendung, die ein Hersteller von Druckern präsentiert hat. Ich vermute, daß Du überhaupt keinen Kontext dazu hast, also hier ein wenig Kontext.
Es gibt einen Markt für 3d-Drucker. Der Markt für 3d-Drucker mit "kleinem" Druckvolumen ist mittlerweile völlig sicher in der Hand vorwiegend asiatischer Hersteller, die durch harte Preis- und Fertigungsoptimierungen die Massenfertigung der Geräte attraktiv machen, was letztendlich zu brauchbarer Qualität zu niedrigen Preisen führt. Es gibt eigentlich nur noch einen Hersteller, der da auf dem "Privatmarkt" konkurrieren kann, das aber hauptsächlich durch extreme Qualitätssicherung, weniger durch technische Rafinesse.
Was macht man also, wenn man Drucker herstellt und plötzlich merkt, daß die Konkurrenz ähnlich gute Produkte zu einem Fünftel des Preises verkauft? Richtig: Man baut etwas, das die Konkurrenz nicht baut, weil es keinen Massenmarkt dafür gibt. Das sind Drucker mit großem Druckvolumen. Nun ist leider das Problem, daß 3d-Druck unzuverlässig und grausam langsam ist. Die schlechte Zuverlässigkeit sorgt dafür, daß man nicht alles, was man jemals drucken will, auf einer riesigen Druckfläche unterbringt und dann auf einen Schlag drucken läßt--bei einem Fehler in einem Teil kann ggf. der gesamte restliche Druck ruiniert werden. Gegen langsame Geschwindigkeit kann man wenig machen, es ist aber deutlich einfacher, einen kleinen Drucker schnell drucken zu lassen als einen großen Drucker, da die bewegte Masse geringer ausfallen kann. Weil große Drucke aber wirklich ewig und drei Tage brauchen (mehrere Tage ununterbrochen Drucks sind nicht unüblich!), werden andere Verfahren zur Herstellung großer Teile attraktiv. Was macht man also nun als Hersteller, der große Drucker anbietet? Irgendwie muß man die Leute davon überzeugen, daß so ein großer Drucker für irgendwas nützlich ist. Mit "Wir haben einen Ersatz-Kühlergrill gedruckt und es hat nur eine Woche gedauert!" lockt man wohl eher niemanden hinter dem Ofen hervor. Der Fahrradreifen ist insofern gut, weil sich etwas in dieser Form drucken läßt, weil es groß ist und sich offensichtlich nicht aus mehreren kleinen Stücken zusammenkleben oder -schrauben läßt und weil man ein schönes Design entwerfen kann, das auch irgendwie funktioniert. Es ist ein netter Aufhänger für eine Werbekampagne, um zu demonstrieren, daß man doch bitte einen riesigen Drucker kaufen soll, weil die auch zu irgendwas gut sind.


Möchte die Jungs bei der Ehre packen, damit sie für uns zu Rolltestzwecken aus der Reserve kommen.
Das ist denen völlig egal, die brauchen nur etwas Großes, das sie drucken können. Du bist Dir sicher nicht bewußt, was so ein Reifen kostet, aber er wird sehr teuer sein. Ich bin gerade ehrlich gesagt nicht mit den Preisen für TPE-Filament vertraut, aber mit 40 Euro/kg und aufwärts reinen Materialkosten muß man schon rechnen. Wahrscheinlich deutlich mehr. Der Druck eines Reifens wird wahrscheinlich recht lange brauchen, habe jetzt gerade keine Lust, das abzuschätzen, rechne aber mal mit etwa 18 Stunden. Vielleicht geht's auch schneller, aber das ist ja relativ egal. Es wird auf jeden Fall einige Stunden brauchen, so viel ist sicher. Du bezahlst also 18 Stunden Maschinenzeit, in denen irgendjemand da sein muß, um darauf zu achten, daß die Maschinen das Gebäude nicht abfackeln, und wahrscheinlich so 500-600 g Material pro Reifen.

Wir Mehrspurige Fahradnutzer sind bestimmt nicht die optimale Zielgruppe, könnten aber beim Erkennen von Nutzen ein Sprachrohr werden.

Positiv wollen wir den Tag die nächste Tat beginnen.
Es ist ja löblich, daß Du so interessiert daran bist, aber ich sehe das als reine Marketingaktion ohne sinnvollen Nutzen abseits von Prototyping.
 
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