{"id":23877,"date":"2020-06-02T00:01:07","date_gmt":"2020-06-01T22:01:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=23877"},"modified":"2020-06-08T16:46:49","modified_gmt":"2020-06-08T14:46:49","slug":"wie-magnetfelder-die-faserausrichtung-von-3d-gedruckten-teilen-beeinflussen-020620201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wie-magnetfelder-die-faserausrichtung-von-3d-gedruckten-teilen-beeinflussen-020620201\/","title":{"rendered":"Wie Magnetfelder die Faserausrichtung von 3D-gedruckten Teilen beeinflussen"},"content":{"rendered":"

Forscher des Instituts f\u00fcr Hochleistungsmaterialien der Florida State University und des FAMU-FSU College of Engineering haben k\u00fcrzlich eine Studie durchgef\u00fchrt, die zeigt, dass die Verwendung von Magnetfeldern in der N\u00e4he eines 3D-Druckers<\/a> die Ausrichtung der Fasern im Inneren eines gedruckten Teils ver\u00e4ndern kann. Diese Entdeckung er\u00f6ffnet die Perspektive, noch strapazierf\u00e4higer Komponenten zu fertigen. Es ist l\u00e4ngst bekannt, dass\u00a0Kohlenstofffasern<\/a> zur Festigkeit eines Endteiles beitr\u00e4gt und somit sehr interessant f\u00fcr die technische Anwendung sein kann.<\/p>\n

Seit einiger Zeit wird viel \u00fcber den 3D-Verbunddruck<\/a> berichtet, eine Methode, die es erm\u00f6glicht, Teile mit einem faserverst\u00e4rkten Material herzustellen, meistens Kohlenstoff, aber auch Glas oder Aramid. Die Matrix des Teils – oft ein Polymer wie z.B. PLA<\/a> – werden Fasern unterschiedlicher L\u00e4nge hinzugef\u00fcgt, um bessere mechanische Eigenschaften zu erhalten. Mahuparna Roy, ein frisch promovierter Ingenieur, und Tarik Dickens, ein Professor f\u00fcr Industrie- und Fertigungstechnik, haben sich beide mit diesem Thema befasst und entdeckt, dass ein Magnetfeld die Platzierung der Fasern in der Matrix und damit die Endfestigkeit des Teils optimieren kann.<\/p>\n

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Kohlefaser ist die am h\u00e4ufigsten verwendete Faser beim 3D-Druck<\/p><\/div>\n

Magnetfeld und 3D-Druck<\/h3>\n

Das Verfahren wurde als „magnet-unterst\u00fctztes Drucken“ bezeichnet: Die Forscher erkl\u00e4ren, dass sie ein Magnetfeld direkt neben dem Extruder des Druckers befestigt haben, wodurch sie Teile mit Fasern erzeugen konnten, die orthogonal zur Extrudierrichtung ausgerichtet waren. Normalerweise sind die Fasern, die extrudiert werden, parallel zur Extrusion ausgerichtet. Mahuparna Roy f\u00fcgt hinzu: „3D-gedruckte Materialien sind an sich nicht fest, da sie nur aus \u00fcbereinanderliegenden Kunststoffschichten bestehen. Die L\u00fccke in der Welt der Forschung besteht darin, die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Mit verbesserten mechanischen Eigenschaften k\u00f6nnte man L\u00f6sungen f\u00fcr jede Art von Anwendung schaffen, je nachdem, was diese spezielle Anwendung erforder<\/em>t“.<\/p>

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Die verschiedenen Tests, die die Wissenschaftler durchgef\u00fchrt haben, h\u00e4tten auch analysiert, wie sich Druckgeschwindigkeit, Magnetfeldst\u00e4rke und D\u00fcsenform auf die F\u00e4higkeit zur \u00c4nderung der Faserausrichtung auswirken. In der Regel gilt: Je z\u00e4hfl\u00fcssiger das 3D-Druckmaterial, desto st\u00e4rker muss das Magnetfeld sein, um die Magnetfasern neu auszurichten. Eine weitere Folge ist, dass die Fasern umso weniger korrekt neu ausgerichtet werden, je h\u00f6her die Extrusionsgeschwindigkeit ist. Daher sollte diese Geschwindigkeit kontrolliert werden, um ein besseres Ergebnis zu erzielen.<\/p>\n

\"magnetic

Mahuparna Roy leitete die Forschung und ist sich sicher, dass Magnetfelder eine Rolle in der Ausrichtung der Fasern spielen k\u00f6nnen<\/p><\/div>\n

Mahuparna Roy erkl\u00e4rt zudem: „Es gibt noch viele L\u00fccken hinsichtlich der Materialien, die verwendet werden k\u00f6nnen, und der Drucker, die in Verbindung mit ihnen verwendet werden k\u00f6nnen. So erw\u00e4gen wir beispielsweise die Verwendung von Kunststoffen, die Metallpartikel enthalten. Wir wollen zwei Hauptgruppen von 3D-Druckmaterialien kombinieren, um ein neues Material zu schaffen, das Ihnen zus\u00e4tzliche Funktionalit\u00e4t f\u00fcr die Herstellung beliebiger Teile bietet.“<\/em><\/p>\n

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