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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

3D Printing Technology for Low Cost Manufacturing of Hybrid Prototypes from Multi Material Composites

verfasst von : L. Penter, J. Maier, B. Kauschinger, T. Lebelt, N. Modler, S. Ihlenfeldt

Erschienen in: Production at the leading edge of technology

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

Combining fiber-reinforced composites with classic construction materials has tremendous potential for lightweight design but requires expensive equipment such as dies for injection molding. Additive manufacturing is cost-efficient for small volumes from fiber-reinforced materials. The MM3D (multi-material 3D printing) project analyses what technologies regarding interfaces, printer technology and identification of process parameters make economic fusion of 3D printing and established production processes possible.
Results from pull-off tests suggest that adhesion between surfaces doubles with optimal substrate temperature and quadruples with appropriate plasma treatment. Because hybrid structures require printing on free forms, the authors employ a hexapod machine for rotational motion of an extruder head. The paper presents solutions for resulting challenges such as referencing pre-existing structures in the workspace, generating the printing path and coupling extrusion rate to printing speed. Finally, the identification of process parameters is addressed.
Currently the technology is tested for manufacturing a nature inspired bike saddle.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Krahl, M., Bürkle, E., Gude, M., Stegelmann, M.: Kunststoff und Metall – Ein unzertrennliches Paar. Kunststoffe 12, 32–37 (2017) Krahl, M., Bürkle, E., Gude, M., Stegelmann, M.: Kunststoff und Metall – Ein unzertrennliches Paar. Kunststoffe 12, 32–37 (2017)
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Zurück zum Zitat Luft, J., Troschitz, J., Krahl, M., Gude, M.: Thermoplast-Sandwichstrukturen aus recycelten C-Fasern. Lightweight Des. 5, 20–25 (2018) Luft, J., Troschitz, J., Krahl, M., Gude, M.: Thermoplast-Sandwichstrukturen aus recycelten C-Fasern. Lightweight Des. 5, 20–25 (2018)
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Zurück zum Zitat Al-Sheyyab, A.: Hybrid structures – process integration and optimized performance. PHD thesis, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (2008) Al-Sheyyab, A.: Hybrid structures – process integration and optimized performance. PHD thesis, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (2008)
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Zurück zum Zitat Bauer, A., Bischof, C.: Haftfestigkeitsuntersuchungen an Metall-Polymer-Verbunden. II. Stirnabreissversuch – Eine Methode zur Bestimmung der Verbundfestigkeit. Plaste Kautsch. 30(4), 208–212 (1983) Bauer, A., Bischof, C.: Haftfestigkeitsuntersuchungen an Metall-Polymer-Verbunden. II. Stirnabreissversuch – Eine Methode zur Bestimmung der Verbundfestigkeit. Plaste Kautsch. 30(4), 208–212 (1983)
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Zurück zum Zitat Habenicht, G.: Kleben – Grundlagen, Technologie, Anwendungen. Springer, Berlin (2009)CrossRef Habenicht, G.: Kleben – Grundlagen, Technologie, Anwendungen. Springer, Berlin (2009)CrossRef
Metadaten
Titel
3D Printing Technology for Low Cost Manufacturing of Hybrid Prototypes from Multi Material Composites
verfasst von
L. Penter
J. Maier
B. Kauschinger
T. Lebelt
N. Modler
S. Ihlenfeldt
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-62138-7_40

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.