
DAS INNOVATIVE «FREE-FORM CONTINUOUS FIBER LATTICE» VERFAHREN

DAS INNOVATIVE «FREE-FORM CONTINUOUS FIBER LATTICE» VERFAHREN
ENTWICKELT VON ACHT STUDENTEN DER ETH ZÜRICH
IN ZUSAMMENARBEIT MIT BRANCHENFÜHRENDEN INTERNATIONALEN UNTERNEHMEN
EIN KURZER ÜBERBLICK
EINE KURZE VORSTELLUNG UNSERES TEAMS
HALTEN SIE SICH MIT UNSEREN MONATLICHEN NEWS AUF DEM LAUFENDEN
Zürich, Oktober 2017
Es ist so weit. Mit dem neuen Semester startet auch das neue Fokusprojekt vom CMAS Lab im Bereich der additiven Fertigung. Als achtköpfiges Team setzen wir uns während den nächsten beiden Semestern intensiv mit der Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen auseinander und arbeiten auf ein gemeinsames Ziel hin: Die Fertigung von kohlenstofffaser verstärkten Teilen aus Polyetheretherketon, kurz PEEK.
Konventionell 3D-gedruckte Teilen sollen mit Karbonstäben verstärkt werden und somit deren Einsatzgebiet erweitern. Aufgrund der mangelnden Festigkeitswerten können heutzutage Kunststoffteile aus der additiven Fertigung oftmals nur die Rolle von Prototypen einnehmen. Unser Produkt hingegen soll den Weg zur industriellen Anwendung ebnen und als belastbares Element eingesetzt werden. Die hohe Steifigkeit des Carbons und die Komplexität der Möglichkeiten aus der additiven Fertigung ermöglichen ultraleichte Strukturen, die vor allem in der Luft- und Raumfahrt Anwendung finden.
Die Aufgabenbereiche sind verteilt und wir haben unsere Arbeit aufgenommen. Auf unserer Homepage und den sozialen Medien werden wir laufend über unsere Erfahrungen und den Projektstand informieren.
Zürich, November 2017
Die technischen Zeichnungen der ersten Iteration sind raus! Mit diesem Schritt wurde der erste grosse Milestone erfolgreich abgeschlossen.
Wir möchten uns an dieser Stelle bei unseren Fertigungspartnern REWaG AG, Argotec AG und Pavese AG sowie dem Lieferanten unserer Heizpatronen Moesch AG bedanken, die uns tatkräftigt finanziell und beratend unterstützen. Ein grosses Dankeschön geht auch an Luxion Keyshot für die gesponserte Renderings- & Animations-Software.
Die neue Pultrusionseinheit zeichnet sich durch eine verstellbare Düse aus, mit der wir den Temperaturverlauf der Düse exakt einstellen können. Diese Flexibilität erlaubt es uns, auch bei verschiedenen Fördergeschwindigkeiten einen qualitativ hochwertigen Stab zu produzieren.
Wir freuen uns schon darauf, die neue Iteration und somit unser erstes selbst designtes System in Betrieb zu nehmen!
Zürich, Dezember 2017
Unsere Fertigungsteile sind nun bei uns angekommen und wir können unsere erstes High-Fidelity-Tests beginnen! Mit diesem Schritt haben wir die erste Iteration abgeschlossen.
An dieser Stelle möchten wir uns ganz herzlich bei unseren Fertigungspartnern Pavese AG und REWaG AG bedanken, die uns tatkräftig finanziell und beratend unterstützten.
Die neue Extrusionseinheit zeichnet sich durch eine Federeinheit aus, deren Anpresskraft laufend mittels eines Kraftsensors nachgeregelt wird. Unser Düsenkonzept haben wir komplett geändert: Es unterscheidet sich mittlerweile stark vom Konzept einer konventionellen Extrusionsdüse. So werden unsere Filamente in einer Vorheizung auf unter die Schmelztemperatur gebracht und im Anschluss direkt auf unseren Rollen aufgeschmolzen und mit dem zu bedruckenden PEEK-Bauteil verschweisst.
Zürich, März 2018
Nun haben wir alle unsere Bauteile der Extrusion, der Pultrusion und des brandneuen Lasersystems zusammengesetzt. Unser Drucksystem ist komplett. Das Feintuning und ausführliche Tests sind im Gange!
Die neue Extrusionseinheit wurde noch einmal überarbeitet und beinhaltet jetzt neben dem seitlich angebrachten Laser auch eine Wasserkühlung, die den idealen Temperaturgradienten im Stab garantiert.
An dieser Stelle möchten wir uns insbesondere sehr herzlich bei unserem Fertigungspartner, der Heinz Baumgartner AG, bedanken, die uns die meisten Teile dieser Iteration geliefert haben und hervorragende Qualität abgeliefert haben!
Die Pultrusion funktioniert nach unseren ersten Tests genau so wie wir es uns gewünscht haben. Der Heizmantel heizt und die Wasserkühlung kühlt. Wir können robust ohne Eingriff perfekte CF-PEEK-Stäbe konsolidieren und haben in diesem Teilmodul unser Projektziel schon erreicht!
Vielen Dank auch an unsere weiteren Sponsoren, die uns tatkräftig finanziell und materiell unterstützt haben. Ohne Sie hätten wir so qualitativ hochwertige und komplexe Bauteile nicht verwenden können.
Zürich, März 2018
Unser Projekt schreitet zügig voran. Unser Laser ist vor kurzem eigetroffen. Dieser sorgt für die nötige Temperatur, um unseren extrudierten Carbon-Stab mit dem Untergrund zu verbinden. Wir können nun mit der Integration des Lasers in unser System beginnen.
Ohne eine Laserschutzbox und entsprechende Sicherheitsmassnahmen hätten wir keinen Laser in Betrieb nehemen dürfen. Vielen Dank an dieser Stelle an das grosszügige Engagement und die professionelle Beratung von UVEX Laservision. UVEX Laservision ist einer der weltweit führenden Hersteller von Laserschutzprodukten und ist bei vielen Personen die erste Wahl, wenn es um Ihre Sicherheit geht.
Falls Ihr auch einen Laser in Betrieb nehmen wollt, wendet euch an den hilfsbereiten Kundendienst oder schaut euch die Internetseite von UVEX Laservision an.
Zürich, Mai 2018
Unser Projekt nähert sich der Ziellinie. Nach der Installation unseres Lasers und der Laserschutzbox geben wir unserem Drehtisch und dem Roboter den letzten Schliff. Dies wird die Freiheit des Roboter um einen weiteren Grad erweitern und es uns erlauben, Ihnen interessante Geometrien und Demonstratoren bei unserem Rollout am 29. Mai an der ETH Zürich zu zeigen.
Alle Arbeiten in diesem Bereich wären ohne Kaufmann Turmkrane AG nicht möglich gewesen. Sie halfen uns nicht nur, das Podium für unseren Roboter und die Basis unserer Drehscheibe zusammenzuschweissen. Kaufmann Turmkrane AG hat uns auch die finanziellen Mittel zur Verfügung gestellt, um zusätzliches Material zu kaufen, um unsere Ziele zu erreichen. Kaufmann Turmkrane AG wird uns am 29. Mai am Rollout besuchen. Werden Sie auch dort sein?
Zürich, Mai 2018
Unser Projekt Carbon Factory zielt darauf ab, die Anforderungen der Medizinaltechnik und der Luft- und Raumfahrt zu erfüllen. Aus diesem Grund verarbeiten wir den Hochleistungsthermoplasten PEEK.
PEEK hat eine Schmelztemperatur von 335°C und ist sowohl chemie- als auch korrosionsbeständig. Für die Medizinaltechnik ist vor allem auch die Bioverträglichkeit von grossem Interesse. Die Temperaturbeständigkeit und die mechanische Integrität machen PEEK besonders spannend für die Luft- und Raumfahrt. Wir wollen Victrex dafür danken, dass sie uns auf diesem Weg mit ihren PEEK-Filamenten so stark unterstützt haben.
IN ZUSAMMENARBEIT MIT BRANCHENFÜHRENDEN INTERNATIONALEN UNTERNEHMEN
HABEN WIR IHR INTERESSE GEWECKT?