Fused Deposition Modelling (FDM)

Fused Deposition Modelling

Fused Deposition Modelling (FDM)

(Kunststoffmatrix mit Faserverstärkung)

Stabile, hochfeste Bauteile nach Ihren Wünschen, mit endlosen Kohlefasern, Glasfasern oder Kevlar verstärkt. Für belastbare Bauteile, die unter realen Bedingungen eingesetzt werden können. Muttern, Buchsen, Sensoren, Minischalter etc. lassen sich ins Material einbauen.

 Fused Deposition Modelling (FDM)

Gedruckt wird auf Druckern von Markforged. Das Basismaterial kann dabei mit einem von 4 endlos Fasermaterialien verstärkt werden.

  • Kohlefaser: Höchstes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und höchste Wärmeleitfähigkeit
  • Kevlar®: Höchste Abrieb- und Schlagfestigkeit
  • Glasfaser: Bestes Festigkeits-Kosten-Verhältnis und elektrisch isolierend
  • High Temp. Glasfaser: Bestes Festigkeits-Kosten-Verhältnis. Belastbar bis 105 °C Umgebungstemperatur und bis zu 140 °C Wärmebeständig

Einsatzbereche: Betriebsmittel, Prototypen, Mockups, Ersatzteile, Werkzeuge, Montagevorrichtungen und vieles mehr.

3D-Modell Aufbereitung

Thermoplastisches Modellierfilament wird erwärmt

Schicht für Schicht Aufbau des Bauteils und dessen Stürtzstruktur

Optional: Faserverstärkung im Onyx Grundmaterial

Stützstrukturen entfernen

Onyx Grundmaterial

(PA6 mit Microcarbonfasern oder Endlosfasern verstärkt)

Mit Onyx können biegefeste, starke und exakte Teile hergestellt werden. Onyx ist bereits 1,4 mal stärker und steifer als ABS und kann mit Endlosfasern jeder Art verstärkt werden. Onyx setzt neue Maßstäbe für Oberflächengüte, chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit.

Messung Wert Standard
Zugmodul (GPa) 1,4 GPa ASTM D638
Zugspannung bei Streckung 36 MPa ASTM D638
Zugverformung bei Streckung 25 %
Zugspannung bei Bruch 30 MPa ASTM D638
Zugverformung bei Bruch 58 %
Wärmeformbeständigkeit 145 °C ASTM D648B
Biegefestigkeit 81 GPa ASTM D790
Biegemodul 2,9 GPa ASTM D790
Schlagzähigkeit-gekerbt 330 J/m ASTM D256-10A
Dichte 1,2 g/cm³
Wärmeausdehnung 38 µm/m x °C
Durchlagfestigkeit 1013 Ohm
Tatsächliche Werte können je nach Baubedingungen abweichen.
Technische Eigenschaften
Standardgenauigkeit ± 0,2 mm
Minimale Wandstärke 1 mm
Minimale Wandstärke für Faser 2,9 mm
Schichtdicke 0,05 mm – 0,2 mm
Maximale Bauteilabmessung 330 mm x 270 mm x 200 mm
Oberflächenstruktur matte Oberfläche, kann gefärbt, lackiert, überzogen und beschichtet werden

Faserverstärkung

Kohlefaser

Kevlar®

Glasfaser

High Temp. Glasfaser

Faserverstärkung
Material Stabilität Vergleich

Verfahren & Werkstoffe

Grundprinzip dieses 3D Druckers ist die FFF-Drucktechnologie (Fused Filament Fabrication) und die CFF™-Drucktechnologie (Continuous Filament Fabrication). Dabei werden die Außenkonturen in Nylon Material gedruckt und das Innenleben des Bauteils mit Endloskohlefasern, Kevlar® sowie Glasfasern versehen. Der 3D Drucker wechselt dabei während dem Druckprozess aktiv zwischen zwei Düsen, um robuste faserverstärkte Kunststoffteile mit durchgehenden Fasermaterialien in nur einem Bauvorgang herzustellen.

Durchgehenden Fasermaterialien sind deshalb so wichtig, da die Kohlefaser nur dann optimal auf Zug- und Druckkräfte ausgelegt ist, wenn die Krafteinwirkung in das Bauteil in Faserlaufrichtung auftritt. Ist die Kohlefaser im Bauprozess unterbrochen, kann diese nicht mehr die optimalen Zug- und Druckkräfte aufnehmen.

Mit einer Zähigkeit wie Nylon/PA6, der Steifigkeit eines faserverstärkten Kunststoffes und einer Wärmeformbeständigkeit von 145 °C ist Onyx ideal für Anwendungen wo Hochleistungsmaterialien benötigt werden.

Das von uns eingesetzte Material zeichnet sich durch eine Vielzahl von positiven Eigenschaften aus:

  • hohe Festigkeit
  • Haltbarkeit
  • Temperaturbeständigkeit

Sprechen Sie uns an. Wir beraten Sie gerne.

Markforged - Material Festigkeits Diagramm

Zugversuch mit Bauteilen aus dem Kohlefaser 3D-Drucker

Fiberglass Bracket Transparent

weitere Druckmaterialien

Onyx (PA6)

Teile aus Onyx sind 1,4 mal stabiler und steifer als ABS. Onyx eignet sich besonders für biegfeste, stabile und exakte Teile. Teile aus Onyx sind schwarz und verfügen über eine hervorragende Oberflächengüte, chemische Beständigkeit sowie Temperaturbeständigkeit. Die Teile können während des Drucks mit endlosen Kohle- oder Glasfasern zusätzlich verstärkt werden.

Anwendungen

  • Greifer für Roboter
  • formschlüssige Halte und Spannvorrichtungen
  • Schweißvorrichtungen
  • Spritzguss Formen
  • Guss Formen
  • Fixierelemente
  • Schnappverschlüsse
  • Ersatzteile
  • Gehäuse
  • Flaps
  • Spoilerhalterung

Onyx

Messung Wert Standard
Zugmodul (GPa) 1,4 GPa ASTM D638
Zugspannung bei Streckung 36 MPa ASTM D638
Zugverformung bei Streckung 25 %
Zugspannung bei Bruch 30 MPa ASTM D638
Zugverformung bei Bruch 58 %
Wärmeformbeständigkeit 145 °C ASTM D648B
Biegefestigkeit 81 GPa ASTM D790
Biegemodul 2,9 GPa ASTM D790
Schlagzähigkeit-gekerbt 330 J/m ASTM D256-10A
Dichte 1,2 g/cm³
Wärmeausdehnung 38 µm/m x °C
Durchlagfestigkeit 1013 Ohm
Tatsächliche Werte können je nach Baubedingungen abweichen.
Technische Eigenschaften
Standardgenauigkeit ± 0,2 mm
Minimale Wandstärke 1 mm
Minimale Wandstärke für Faser 2,9 mm
Schichtdicke 0,05 mm – 0,2 mm
Maximale Bauteilabmessung 330 mm x 270 mm x 200 mm
Oberflächenstruktur matte Oberfläche, kann gefärbt, lackiert, überzogen und beschichtet werden

Onyx (PA6) Datenblatt

Ultem 9085

Ultem 9085 ist ein thermoplastischer Hochleistungskunststoff mit herausragenden Eigenschaften wie:

– dauerhaft flammhemmend nach UL94 /V-0
– leicht
– hohe Festigkeit und Härte
– hohe Temperaturbeständigkeit
– sehr gute Chemikalienbeständigkeit

    Anwendungen

  • funktionale Prototypen
  • Produktionswerkzeuge
  • Luft- /Raumfahrt
  • Automobil- und Rüstungsindustrie

Ultem 9085 (FDM)

Messung Wert Standard
Dichte 1,34 g/cm³
Zugfestigkeit 72 MPa ASTM D638
Zugmodul (MPa) 2.220 MPa ASTM D638
Biegemodul 2.507 Mpa ASTM D790
Bruchdehnung 5,8%
Biegefestigkeit 115 Mpa ASTM D790
Wärmeformbeständigkeit 153°C ASTM D648
Schlagzähigkeit (gekerbt) 106 J/m ASTM D256
Schlagzähigkeit (ungekerbt) 613,8 J/m ASTM D256
Sauerstoffindex 49% ASTM D2863
Vertikales Brennen (60s) 2s% FAR25.853
FAA Entflammbarkeit <5 FAR25.853
Tatsächliche Werte können je nach Baubedingungen abweichen.
Technische Eigenschaften
Standardgenauigkeit ± 0,2 mm
Minimale Wandstärke 1,2 mm
Schichtdicke 0,25 mm
Maximale Bauteilabmessung 406 mm x 355 mm x 406 mm
Oberflächenstruktur raue Oberfläche, kann geglättet, gefärbt, lackiert, überzogen und beschichtet werden

Ultem 9085 Datenblatt

ABS (schwarz, rot, weiß)

ABS ist der beim 3D-Druck am weitest verbreitete Thermoplast. Er überzeugt mit hoher Haltbarkeit und guter Detailtreue. Die 3D gedruckten Bauteile verfügen über ca. 80% der Stabilität von Bauteilen aus Spritzguss. ABS eignet sich besonders für funktionale Anwendungen. Das Material ist in vielen Farben erhältlich.

Anwendungen

  • Funktionsteile
  • Vorrichtungen
  • Verschlüsse
  • Halterungen
  • Anschauungsmodelle
  • Modelle für Form- und Funktionstests

ABS (FDM)

Messung Wert Standard
Dichte 1,05 ± 0,03 g/cm³
Zugfestigkeit 22 MPa ASTM D638
Zugmodul 1.627 MPa ASTM D638
Biegemodul 1.834 MPa ASTM D790
Bruchdehnung 6%
Wärmeformbeständigkeit 90°C ASTM D648
Schlagzähigkeit (gekerbt) 107 J/m ASTM D256
Schlagzähigkeit (ungekerbt) 214 J/m ASTM D256
Farben schwarz / rot / weiß
Tatsächliche Werte können je nach Baubedingungen abweichen.
Technische Eigenschaften
Standardgenauigkeit ± 0,2 mm
Minimale Wandstärke 1 mm
Schichtdicke 0,25 mm
Maximale Bauteilabmessung 406 mm x 355 mm x 406 mm
Oberflächenstruktur raue Oberfläche, kann geglättet, gefärbt, lackiert, überzogen und beschichtet werden

ABS Datenblatt