Ein Elektromotor – Komplett aus dem 3D-Drucker

Ich habe mal eine Lehre als Elektromaschinenbauer gemacht und habe daher einen gewissen Bezug zu Elektromotoren, auch wenn ich schon viele Jahre nicht mehr in dem Beruf arbeite.

Wenn ich überlege, was das früher immer für ein Aufwand war: Isolation schneiden, falzen, Spulen wickeln, einlegen, verlöten, binden, mit Gießharz überziehen, trocknen, reinigen, zusammenbauen. Fertig!

Und jetzt kommt eine Meldung, die meine Ausbildung mit meinem Lieblingsthema 3D-Druck zusammen bringt.

Die Uni Chemnitz hat am 13.3. bekannt gegeben, dass sie jetzt einen kompletten Elektromotor in einem Arbeitsgang mit Hilfe eines 3D-Druckers erstellen kann.

Zur Herstellung wurden beim Drucken die Materialien Eisen, Kupfer und Keramik verwendet.

Wie geht das?

Statt mit einem Rollenfilament, wie es im Heimbereich üblich ist, arbeiten die Forscher hier mit Pasten, die sie über Düsen schichtweise auftragen. Ähnlich wie bei der Arbeit mit Ton muss das ganze dann trocknen. Sobald das Material durchgetrocknet ist, wird es bei 300 Grad gebacken. Dabei verbinden sich die Pulverelemente zu festen Materialien.

Ein riesen Vorteil dieser Technik ist, das sich auf diese Weise, mit vertretbarem Aufwand, Elektromotoren in der Losgröße eins herstellen lassen. Dies wird besonders dem Sondermaschinenbau helfen. Zwar fällt die Leistung gegenüber den herkömmlichen Motoren geringer aus, aber das machen diese wieder durch eine bessere Wärmeleitfähig und der Möglichkeit effektiverer Kühlwege wieder wett.

Das sich Motoren auf diese Weise herstellen lassen, das haben die Forscher bewiesen. Als nächstes bereiten sie die Ausgründung des Verfahrens in ein eigenes Unternehmen vor.

Wer sich mit den Machern einmal treffen und das Produkt in Augenschein nehmen möchte, der sollte sich am 23. bis 27. April 2018 zur Hannover Messe an den Gemeinschaftsstand „Forschung für die Zukunft“ in Halle 2, Stand A38 begeben.

Quelle:

https://www.tu-chemnitz.de/tu/pressestelle/aktuell/8653

https://www.tu-chemnitz.de/etit/ema/AMMM/index.php

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3D Druck – Wie finde ich das richtige Filament?

Wenn man sich mit 3D Druck beschäftigt, dann stellt man fest, dass es eine große Auswahl an Filamenten gibt.

Aber welche Filamente sind gut?
Sagt der Preis etwas über die Qualität eines Filaments aus?
Und was ist die beste Temperaturen für das Filament?

Das richtige Filament

Als ich mit dem 3D-Druck angefangen habe, habe ich den Tipp für eine bestimmte Sorte Filament erhalten. Das war nicht die billigste Sorte, aber bin ich diesem Rat gefolgt und habe mir das Filament gekauft. Nach den ersten Versuchen kam der Wunsch auf, mehr Farben verwenden zu können. Und ich stand wieder vor der Frage, was hole ich mir.Bei der Suche fand ich auf Ebay einen Händler, der ein sehr preisgünstiges PLA hatte (12 € für ein Kilo inkl. Versand).

Ich persönlich finde die Qualität von dem günstigen Filament besser als von dem teuren, welches mir empfohlen wurde. Es kann also manchmal sinnvoll sein, ein anderes Filament auszuprobieren.

Die richtige Temperatur

Eigentlich kann man die Qualität eines Filaments erst dann beurteilen, wenn man auch die optimale Verarbeitungstemperatur kennt. Aber wie findet man die raus?

Teilweise bekommt man von den Lieferanten nur grobe Werte, so wie die folgenden:

PLA Material Hotend 190-230 Grad ud Bett 50-70 Grad

Aber welche Temperatur soll ich denn nun verwenden und bei welcher bekomme ich die besten Ergebnisse? Um das herauszufinden druckt man sich einen sogenannte Heat-Tower. Ein Heat-Tower ist ein 3D-Objekt, welches beim Drucken mit allen für das Material zulässigen Temperaturen gedruckt wird. Da ich das Material bei jeder Temperatur anders verhält, erhält man so einen guten Überblick, wo bei welcher Temperatur die besten Materialeigenschaften sind.

Bild eines Heat-Towers, an dem man erkennen kann, bei welcher Temperatur die beste Verabeitungseigenschaft hat.

Bei dem Blauen Heat-Tower kann man sehr schön erkennen, wie sich das Material bei den unterschiedlichen Temperaturen verhält. Im unteren, wo das Material mit der höchsten Temperatur gedruckt wird, hängt die Brücke mehr durch als bei den anderen Materialien.

Auf der Vorderseite des Tower findet sich eine Temperaturskala, an der man ablesen kann, bei welcher Temperatur ein Material sich nicht optimal verhalten hat.

Wenn wir uns jetzt im Detail das weiße Material anschauen, dann kann man erkennen, dass der optimale Bereich bei 190° liegt. Bei den anderen Temperaturen sind die Zacken rechts nicht sauber, sondern bilden seltsam verformte Kanten.

Downloads und weiterführende Links

Den Heat-Tower, den Sie auf den Fotos sehen habe ich bei Thingiverse runtergeladen:

Die Cura-Projektdatei, die mit den Steuerbefehlen für den Temperaturwechsel versehen ist, könnt ihr hier herunterladen.

Wie die Einstellung in Cura funktioniert, zeige ich in einem Youtube-Beitrag.

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