Belastbarkeit der geprinteten Werkstücke

Hallo,
ich habe mich noch nie mit 3D Druckern beschäftigt,aber ich habe da eine Frage an die Community.
Leider kann ich keine Unterabteilung finden, wo man solch allgemeine Fragen stellen kann, daher also hier, sorry.

Wie belastbar sind den die ausgedruckten Komponenten wirklich?

Ich hab hier zum Beispiel eine konkrete Anwendung. Ich habe einen Sinclair C5. Der Motor hat ein aufgestecktes Getriebe, die meisten Teile sind aus irgendeinem Kunststoff aus dem Jahr 1985.
Es ist sowas ähnliches wie ein Planetengetriebe, entschuldigt mir bitte meine Unwissenheit, wenn ich nicht die korrekten Begriffe verwende. Auf dem folgenden Bild sieht man das, was nach langem Betrieb aus dem Innenleben des Getriebes wird:


Bei meinem Getriebe sieht es nicht ganz so schlimm aus, da sind nur die kleinen Zahnräder (Umlaufräder?) defekt.
OK, die Firma Sinclair Research Ltd. gibt es in der Form seit ca. 1986 nicht mehr, Sir Clive macht heute andere Sachen. Anfragen dort nach Ersatzteilen sind zwecklos. Die Suche in der Bucht bringt fast nie brauchbare Artikel, die meisten C5 werden aus Schlachtteilen anderer Fahrzeuge restauriert. Irgendwann ist wohl Schluss, dann gibt es halt keinen Altbestand mehr.

Wenn man sich die Mühe macht, die Zahnräder erstmal zu vermessen, in der entsprechenden Software abzubilden und dann auszudrucken, würden die der Belastung standhalten? Der 12 Volt 300 W Elektromotor brachte das Gefährt auf ungefähr 25 km/h.



Auch wenn man immer wieder neue Zahnräder als Verbrauchsmaterial drucken muss, wäre es wenigstens eine akzeptable Lösung, den C5 in Bewegung zu halten.

Da kaum ein Gerät vollständig zu akzeptablen Preisen erworben werden kann, könnte man sich auch mit neu ausgedruckten Teilen wie den Radkappen, der Radabdeckung usw. behelfen. Dort ist keine physische Belastung.

Sicherlich gibt es auf der Welt nur einen recht kleinen Markt, aber wie ich hängen die meisten Besitzer an ihren ZX Spectrums und C5´s. Ich kann mir auch nicht vorstellen, dass irgendwer urheberrechtlich was dagegen hat, wenn man die Nostalgiedinger wieder fahren kann. Was haltet Ihr von der Idee?

Viele Grüße aus dem Sauerland

Rollo

Also Zahnräder stabil genug zu drucken ist an und für sich kein Problem. Das Problem was im Betrieb auftauchen wird ist ein anderes. Ich kenne mich jetzt nicht mit deinem Fahrzeug aus, aber um die 25km/h auf die Straße zu bringen muss der Motor ziemlich viele Umdrehungen machen. Dadurch entsteht wärme an den Bewegten Teilen, sprich an den Zahnrädern.
Wenn diese aus PLA sind (sehr hart, spröde) dann wirst du nicht weit kommen, da dieses Material schon bei ca. 50°C anfängt weich zu werden. Wenn du dagegen ABS (weicher wie PLA aber Temperatur stabiler) nimmst wirst du eventuell mit viel Glück ein paar km schaffen, danach werden die Zahnräder wahrscheinlich rund sein. Neuerdings gibt es ja auch Nylon für den Hausdrucker, aber das ist meiner Meinung nach mehr als ungeeignet für diesen Zweck, da es sehr elastisch ist.
Was eine Möglichkeit wäre, wäre eventuell Keramik zu verwenden, aber dann schon nicht mehr über den Heimdrucker.

Die meiner Meinung nach beste alternative wäre die Anfertigung der Teile über Online-Firmen, wenn du da eine gute hast können die die Zahnräder sogar aus Metall fertigen.

mfg

Also wenn das aus Metall und Keramik gesintert wird dann wirst du da auch nicht sehr lange Freude dran haben, weil die auch sehr spröde und brüchig sind. Es sei denn sie werden danach noch mit mit einem anderen Material infiltriert wie zum Beispiel Kupfer oder dergleichen. Dadurch lässt sich die Festigkeit erhöhen.
Das wird mit Sicherheit aber die Kosten sprengen. Wenn es immer die selben Teile werden sollen, dann würde ich dir raten, du lässt dir von einem aus dem forum die Zahnräder drucken (oder bei irgendeinem online Anbieter) und erstellst dir mit Silikon eine Gießform. Damit kannst du dann das Zahnrad schnell abformen und einen Gießharz wählen, was auf dein Anwendungsbereich passt.
Wenn ein Zahnrad sich verabschiedet, kannst du dir im nu ein neues gießen.

Gruß Christian

Ich sehe da nur drei Möglichkeiten:

- Ein passendes Zahnrad finden, z.B. hier: [maedler.de]

- Die Brocken wieder zusammen kleben und eine Silikonform davon machen. Polyurethanharz schrumpft fast gar nicht, würde also masshaltige Teile ergeben und eventuell sogar der Belastung stand halten.

- Ein anderes, halbwegs passendes Getriebe finden. Besser gleich einen ganzen Antrieb, denn Bürstenmotoren sind sowieso nicht mehr ganz Stand der Technik. Bürstenlose haben ein gutes Stück mehr Wirkungsgrad und sind deutlich leiser.

Gedruckte Teile kann man vergessen. Gerade beim FDM-Verfahren ist die Oberflächenqualität bekanntlich, an dem Qualitätsanforderungen für Zahnradzähne gemessen, ziemlich bescheiden. Die riesigen Getriebe an den RepRap-Extrudern sind schon grenzwertig und ein Schrittmotor hat gerade mal 0,3 Nm Drehmoment.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.04.13 17:02.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Wow.
Danke für die super Ideen hier.
Ich denke, ich werde das mit der Gießform probieren.

Hi,
Also Nylon wäre einen Versuch wert,
die gespritzten Teile aus dem Bild sind auch nicht Hitec und wenn man sie massiv druckt mit kleiner Düse nicht schlechter, sondern ohne Sollbruchstelle ggf stabiler.
Erfreulicherweise übertragen die Planetenräder (so denke ich heisen die kleinen Zahnräder) kein Drehmoment über die Welle wie wir bei den Extruder Rädern.
Du wirst sicher mit der Schlüsselfeile nacharbeiten müssen, und es wird wohl erst nach dem Einlaufen wirklich gut laufen.


Gruß Dirk

P.S. Ersatzteile nachbauen für ein Teil das man hat ist immer Legal.