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lePierrot

Mechanische Werkstoffprüfung

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung

Moin Moin,

ich arbeite derzeit an einer wissenschaftlichen Arbeit mit dem Thema "Integration eines FDM-Druckers in den Arbeitsprozess". Es geht darum den Ultimaker S5 in einem Unternehmen im Bereich Sondermaschinenbau als Fertigungsmöglichkeit zu integrieren und die Einsatzmöglichkeiten auszuloten. Um diese Machbarkeitsstudie durchführen zu können sind mechanische Werkstoffprüfungen notwendig, bisher habe ich unter anderem das hier https://www.3deee.ch/?p=862 gefunden.

Diese Studie bezieht sich jedoch nur auf PLA und mit einem anderen Drucker (Makerbot Replicator).

 

Der Artikel geht in die richtige Richtung, jedoch sind substantiellere Prüfungen in meinem Fall wichtig, z.B. Zugversuch nach DIN EN ISO 527:2012, Zeitstand-Versuch nach DIN EN ISO 899:2003, Härteprüfung nach Rockwell DIN EN ISO 2039-2:2003, Kerbschlagbiegeversuch nach DIN EN ISO 179-1 und sonstige mechanische Prüfungen.

 

Daher meine Frage:
Kennt jemand breit angelegte Studien / Publikationen / Untersuchungen, in denen FDM-3D-gedruckte Bauteile (mit unterschiedlichen Materialien und Druckeinstellungen) oben genannten, mechanischen (Werkstoff-) Prüfungen unterzogen wurden?

 

Danke für eure Antworten!

mfg

lePierrot

 

 

 

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung

Hi,

 

etwas in der Richtung, allerdings auf anderen Druckern sind Sie hier am "Basteln".

Dazu mußt dich aber etwas in den Thread einlesen. Eventuell kann der Kollege,

von dir auf deinem S5 gedruckte Teile vielleicht mit Prüfen, wenn es nur einzelne

Proben sind, sobald Sie soweit sind.

Ansonsten wüßte ich da nichts weiter. Aber die Belastbarkeit hängt halt auch sehr

stark von der Qualität des Drucks ab. Ob das so direkt auf ein Bauteil übertragbar

ist, was du da raus mißt, steht noch auf einem anderen Blatt... Das werden dann

Kenndaten unter optimalen Vorraussetzungen sein, die du erreichen kannst, vorrausgesetzt,

du bekommst das Teil entsprechend Optimal gesliced (nicht nur Ausrichtung, sondern

auch Fluß, Diameter, Geschwindikeit, Temperatur...).

 

Gruß, Digibike

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung

Hi Digibike,

vielen Dank für deine Antwort. Ich habe mir den Thread in Ruhe angeschaut. Leider geht es nicht ganz in die Richtung, die ich benötige. Mich würden eher bereits durchgeführte Prüfungen und vor allem deren Ergebnisse interessieren. Z.B. ist die Probe des Kunststoff-Zugversuches genormt, daher ist ein gewisses Maß an Allgemeingültigkeit und VErgleichbarkeit gegeben - zumindest wenn die Proben und deren Druckausführungen beschrieben werden. Leider habe ich in der Richtung immer noch nicht arg viel mehr gefunden.

Ich habe die Möglichkeit einige Bauteil- / Werkstoffprüfungen durchzuführen, allerdings ist das sehr aufwendig und diese Arbeit würde ich mir gerne sparen, wenn andere sich diese Mühe schon irgendwann mal gemacht haben.

 

Primär geht es um Vergleichswerte, um eine qualitative Aussage treffen zu können, Auswertungen in Diagrammform wären natürlich ein Traum.

 

Gruß

lePierrot

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Posted (edited) · Mechanische Werkstoffprüfung

es gibt in Youtube ein Video der verschiedene sachen testet im 3D Druck wenn ich es finde teile ich es gerne 😄

 

 

 

ich weiß aber nicht ob dir das was hilft, ich denke das es aber im 3D Druck soviele verschiedene Parameter möglichlichkeiten gibt, wird es schwierig sein da was zu finden, alleine schon jeder drucker ist anders jedes Material ist anders.

 

Auf jeden fall ein spannendes Thema

Edited by Ksstyling

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung
On 9/14/2019 at 12:33 PM, lePierrot said:

Zugversuch nach DIN EN ISO 527:2012, Zeitstand-Versuch nach DIN EN ISO 899:2003, Härteprüfung nach Rockwell DIN EN ISO 2039-2:2003, Kerbschlagbiegeversuch nach DIN EN ISO 179-1

Die gäbe es zum Beispiel bei Innofil. Allerdings dann nur für deren Filamente.

https://www.innofil3d.com/wp-content/uploads/2019/01/Ultrafuse_PA_TDS_EN_v2.0.pdf

Die Firmen mit Engineering-Hintergrund machen sowas, andere mit dem Consumer-Hintergrund eben nicht.

 

Wie die Vorredner bereits sagte: die Einflussmöglichkeiten beim Druck sind groß, entsprechend können die Ergebnisse abweichen. Mit eigenen Tests hast Du alle Parameter im Griff 😀

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung

Hallo in die Runde,

ich habe hier ein Beispiel gemacht mit der Festigkeit von Layerhöhe unabhängig vom Material, Drucker und Druckeigenschaften.

Links sehen wir eine Layer von 0.15mm mit 0.2mm Düse und rechts 0.6mm mit 0.8mm Düse bei 0.7mm Linienbreite.

Der Querschnitt  (blau im Bild) von 0.2mm Düse hat insgesamt (4Mal) 0.528mm und von 0.8mm Düse 0.529mm also ziemlich gleich.

Das ist aber auch die einzige Verbindungsstelle zwischen den Layern wobei bei 0.2mm Düse 4 Verbindungsstellen haben und somit die höchste Festigkeit beim schwächsten Glied liegt, wenn nur eien Linie nach gibt ist die Festigkeit hin.

Wer kann hier behaupten, dass niedrige Layerhöhe eine höhere Festigkeit haben zwischen den verschiedenen Düsendurchmesser.

Diese Theorie kann jeder nachprüfen auch ohne viel Ahnung vom Drucken zu haben, Zahlen sprechen für sich.

Oder seht ihr das anders?

 

Unbenannt.JPG

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Posted · Mechanische Werkstoffprüfung

Moin Moin,
nach einiger Recherche habe ich tatsächlich ein bisschen mehr gefunden.

Die öffentlich zugänglichen Untersuchungen wollte ich euch an dieser Stelle nicht vorenthalten:
 

engl. Studie auf rtejournals.de

"Mechanical Properties of Fused Deposition Modeling (FDM) 3D Printing Materials"

https://www.rtejournal.de/ausgabe-15-2018/4781/?searchterm=fdm

Anm.: gute Aussagekraft, detaillierte Parameterangaben, verschiedene Materialien, Ergebnisse grafisch aufbereitet

 

deutsche Studie auf rtejournals.de

"Ermittlung optimaler Bauteilorientierung zur Verbesserung der Prozessplanung in der CAD/RP-Kette"

https://www.rtejournal.de/ausgabe6/2210/

Anm. Themenschwerpunkt Optimierung der Bauteilorientierung ohne Prüfungen

 

deutsche Studie auf rtejournals

"Untersuchung der Zugfestigkeit von FLM-Zugproben aus PLA bei Variation von Schichtdicke und Füllgrad"

https://www.rtejournal.de/ausgabe-13-2016/4441

Anm. detaillierte Erklärung der Versuchsdurchführung, grafisch aufbereitete Ergebnisse, nur für PLA

 

und nochmals der Verweis auf die eingangs erwähnte Studie von 3deee.ch (original englisch von my3dmatter.com)

"Was ist der Einfluss von Fülldichte, Schichtdicke und Füllmuster bei meinen 3D-Drucken?"

https://www.3deee.ch/?p=862

Anm.: Zum Teil fehlen leider einige Parameterangaben, aber insgesamt bietet die Studie eine gute Übersicht und erhellende Erkenntnisse mit grafisch aufbereiteten Ergebnissen

 

Sollte ich weitere Studien/Untersuchungen finden füge ich diese gerne hier an.

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