Fiber

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Industrieerprobten Verbundwerkstoffen kombinatiert mit Endlos-Carbonfasert!

Desktop Metal Fiber hat mit der einzigartige Micro Automated Fiber Placement (AFP)- Technologie den 3D Druck für Verbundwerkstoffe revolutioniert. Das System kombiniert die außergewöhnliche Leistung von Endlosfasern mit der Zugänglichkeit des FFF-Drucks.

Ahmet Destan Leiter Business Unit Metall

Der Drucker verfügt über drei Druckköpfe: Ein Druckkopf, ist für das Einlegen des Faserbandes (μAFP ) entlang der Belastungspfade zuständig und verstärkt die vordefinierten Bereiche des Bauteils. Die beiden anderen extrudieren thermoplastische Filamente - der erste wird für PA6-Nylon verwendet, während der zweite für PEEK und PEKK zuständig ist.

Der AFP-Prozess wird über zwei Druckköpfe gesteuert. Zunächst wird das ausgewählte Basisfilament über den FFF-Druckkopf extrudiert. Über den AFP-Werkzeugkopf wird dann das Carbon-Tape eingelegt und durch eine am Druckkopf fixierte Walze in die Basismatrix eingebettet.  Die software- gesteuerte Temperaturüberwachung garantiert durchweg eine stoffschlüssige Verbindung beider Komponenten und ermöglicht somit unübertroffene Bauteilfestigkeit.

Sparen Sie sich aufwändige Umrüstzeiten und teure Werkzeugkosten. Nutzen Sie die Freiheiten der additiven Fertigung, optimieren Sie Ihre Bauteile und ersetzen Aluminium durch faserverstärkte Hochleistungs-polymere. Hervorragende mechanische Eigenschaften und eine Wärmeformbeständigkeit bis zu 250°C machen diese zu attraktiven Teamplayern.

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Vorteile

Micro Automated Fiber Placement (μAFP)

Bei diesem patentierten Verfahren wird das Bauteil mit einem hochbelastbarem 12K Tape entlang der Lastpfade laminiert. Dabei können kritische Abschnitte mit einem Faservolumenanteil von bis zu 60 % verstärkt werden, die absolut dicht sind.

Multidirektionale Verstärkung

Um das Bauteil, mit annährend isotropen Eigenschaften zu fertigen, werden die Tapes in unterschiedlichen Winkeln auf laminiert. Im aktivierten Expertenmodus, unterstützt Sie die Software automatisch bei der Faserausrichtung und dem prozentualen Anteil für definierte Belastungsszenarien.

Einfach zu bedienen

Das Desktop Metal Fiber-System ist in wenigen Minuten installiert und sofort einsatzbereit. Dank der vordefinierten Parameter in der Standardeinstellung, können Bauteile nach dem Plug and Play Prinzip auch von „Rookies“, schnell ausgelegt und gefertigt werden. Über den „advanced Modus“, können Fortgeschrittene selbstverständlich die Settings zusätzlich fine tunen.

Thermische Überwachung

Hochwertige Laminierung herzustellen ist eine Kunst für sich. Es Bedarf sehr viel Know-how, die einzelnen Parameter optimal aufeinander abzustimmen. Dabei spielt die Temperatur innerhalb der Aufbauzone eine Schlüsselrolle und ist unter anderem der Garant, für die stoffschlüssige Verbindung beider Komponenten. Der μAFP Bandkopf übernimmt diese Aufgabe. Es sorgt für eine ideal temperierte Aufbauzone mit konst. Temperatur und steuert somit das Temperaturmanagement.

Minimale Porosität

Dank einzigartigen Materialien, wie die 12K Tapes und neuartigen Imprägnierungen, können mit dem Desktop Metal Fiber-System Bauteile mit hohen Faservolumenanteil und einer 1%-igen Porosität gedruckt werden, die außergewöhnlicher Festigkeit aufweisen.

Breites Materialspektrum

Angefangen von der Unterhaltungselektronik, allgemeiner Maschinenbau bis hin zur Automobilindustrie, finden die Hochleistungspolymere (PEEK / PEAK) großen Anklang und substituieren mittlerweile, nach und nach den Aluminiumwerkstoff.

Prozess

1. Vorbereitung

Nachdem Sie Ihr Bauteil gezeichnet haben, überprüfen Sie die Belastungsbedingungen und identifizieren Sie die Lastpfade; denn diese gilt es zu verstärken.

2. Druken

Gedruckt wird nach dem FFF-Verfahren, bei dem Schicht für Schicht Kunststoff extrudiert wird. Kurzfaserhaltiges (Carbon oder Fiber) Nylon dient dabei als Basismaterial.  Tapes aus Glasfaser und Carbon dienen zur Verstärkung und werden über den AFP-Werkzeugkopf eingelegt.

3. Bauteilanatomie

Im Vergleich zu den gängigen Kunstoffen, erreichen Bauteile mit Kurzfaseranteil außerordentlich hohe Festigkeitswerte, die durch das Einlegen der Tapes (Carbon / Glasfaser) exponentiell gesteigert wird.

Anwendungen

Vorrichtungen und Betriebsmittel

Verbundwerkstoffe eignen sich dank ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und ihrer hohen Ermüdungsfestigkeit perfekt für mechanisch beanspruchte Vorrichtungen.

Einsatz in extremer Umgebung

Das Materialportfolio bietet flammhemmende Hochleistungspolymere, die dauerhaft bei über 250°C Betriebstemperatur eingesetzt werden können und dabei unglaublich stabil sind.

Alternative zu Aluminium

Fiber™ ist eine fantastische Alternative zu Aluminiumbauteilen, die immer noch konventionell gefertigt werden. Erhöhen Sie Ihre Designfreiheit und steigern Sie Ihre Zykluszeiten, indem Sie durch Topologie Optimierung Gewicht einsparen.

ESD-konform

Die ESD-Fähigkeit ist ein absolutes Muss, wenn es um Anwendungen in der Elektronikindustrie geht. Die Kombination aus PEKK und Kohlefaser, erfüllen die ESD-Norm und bietet darüber hinaus außergewöhnliche mechanische und thermische Eigenschaften.

Datenblatt Desktop Metal Fiber

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