Benutzer:Simonhosnabrück
Wickelmaschine faserverstärkte Rohre
| Beschreibung, Lizenz, Entwicklungsstand | |
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| Projekt: Wickelmaschine. Beschreibung: Eine Maschine zur Herstellung thermoplastisch faserverstärkter Kunststoffrohre | |
| Stichwörter | Wickelverfahren; Tape-Winding; Arduino; 3D-Druck; Faserverstärkt |
| Lizenz | Namensnennung – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International (CC BY-SA 4.0) |
| Status | vollendet |
| Erreichte Stufen | Prototypen gefertigt; Dokumentation abgeschlossen |
| Austausch | |
| Kontakt |
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| Urheber, Verfasser | |
| Diskussion |
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Die Entwicklung und Konstruktion, sowie die Herstellung des Prototyps erfolgte im Rahnen einer Masterarbeit an der Hochschule Osnabrück.
Mit dieser Wickelmaschine können faserverstärkte Rohre z.B. (CFK o. GFK) hergestellt werden. Die Abmessungen der Rohre können nach individuellen Wünschen gestaltet werden und können u.a. für Sport und Campingequipment verwendet werden. Die Maschine arbeitet nach dem Tapelege- oder Tapewickelverfahren, bei dem unidirektional verstärkte Kunststofftapes um den Kern gewickelt und durch eine Wärmequelle mit den unteren Schichten verbunden werden.
Die Wickelmaschine kann mit einfachen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Der größte Teil der Bauteile kann mit einem FDM-3D-Drucker angefertigt werden. Weiterhin werden Normteile wie Schrauben, Lager, Einschmelzmuttern und Federn verwendet. Für den Antrieb der Achsen werden Komponenten verwendet die sich in vielen 3D-Druckern wiederfinden: Schrittmotoren, GT2- Riemen und Riemenscheiben, Arduino Uno, CNC-Shield usw. Der Rest besteht aus Halbzeugen wie Rohren und Flachprofile, die zugesägt, gebohrt und ein wenig gefeilt werden müssen.
Die Dimensionen der Rohre können nach persönlichen Anforderungen gestalltet werden. Die Maschine kann Rohre mit einen Durchmesser von 15-55 mm herstellen. Die Länge der Rohre ist beliebig einstellbar, nur die Wickelmaschine muss im vorhinein auf die gewünschten Rohrlängen passend angefertigt sein.
Montageanleitung
Folgendes Werkzeug wird für den Bau der Anlage benötigt:
Bohrmaschine Werkzeug zum Anzeichnen der Bohrungen Flachfeile 3,3 mm Bohrer 4,5 mm Bohrer M4 Gewindeschneider Kegelsenker Stirnsenker für M4 Zylinderschrauben Lötkolben Maßband Säge Reiniger Innensechskantschlüsselsatz
Aufbauanleitung
Nachdem alle Bauteile entsprechend der Stückliste besorgt wurden, kann mit dem Bauteilzuschnitt begonnen werden. Dazu werden die Rohre entsprechend der Zeichnung_Wellenzuschnitt abgelängt. Die Rohre mit der Bezeichnung T005_Führungsrohr und T060_Kern können je nach persönlichem Wunsch auf eine individuelle Länge abgelängt werden. Sollte der Wunsch bestehen eine Anlage für längere Rohre zu bauen. Die Wellen und Achsen können ebenfalls nach der Zeichnung_Wellenzuschnitt abgelängt werden. Es wird empfohlen die Rohr- und Wellenenden zu entgraten, um sie später besser montieren zu können. Die Bauteile, die gedruckt werden müssen, sind in folgender Tabelle mit der benötigten Stückzahl gekennzeichnet. Zusätzlich können der Tabelle die Druckeinstellungen für die 3D-Druckteile entnommen werden. Einige Bauteile sind mit „Optional“ markiert, die nur gedruckt werden müssen, sobald ein Material oder eine andere Düse verwendet wird.