



Unser ZIEL ist jetzt die Realisierung eines Prototyps im Maßstab 1:1
Bei Interesse, können Sie uns gern kontaktieren. Wir freuen uns auf jede Mithilfe.
Unser ZIEL ist jetzt die Realisierung eines Prototyps im Maßstab 1:1
Bei Interesse, können Sie uns gern kontaktieren. Wir freuen uns auf jede Mithilfe.
In den vergangenen Tagen und Wochen haben wir am Fachbereich Textil- und Ledertechnik in Reichenbach Schweißproben mit dem Ultraschallschweißgerät durchgeführt. Wir haben uns zunächst einfache Formen herausgesucht, die allerdings alle Probleme unseres "movingdeformer" aufweisen (zum Beispiel engen Radien oder die Ausführung der letzten Naht). Wir haben mit verschiedenen Materialien experimentiert. Pe-Folie ließ sich ziemlich gut verschweißen, doch die Nähte sind nicht so sehr beanspruchbar. PVC-Teichfolie (0,5mm) erwieß sich als besser. Die Nähte sind extrem belastbar und die Probeformen sind fast dicht. Die einzigen Problemstellen sind immernoch die Ausführung der letzten Naht, da in diesem Punkt mehr als 2 Folien übereinanderliegen. doch auch dieses Problem ist mit veränderten Einstellungen der Schweißmaschine in den Griff zu kriegen. Wir werden nächste Woche nochmals ein Modell bauen mit PVC-Folie, die faserverstärkt ist, warten aber noch auf
Musterstücke. Dieses Material wäre noch belastbarer als PVC-Teichfolie, die sich aber auch als geeignet erwieß.
Diese erwiesen sich als besonders fest und zugleich auch sehr sauber (siehe Bild). Ebenfalls kann man sagen das die Naht sogar Scherkräften gut entgegenwirkt. Es ist außerdem möglich diverse Rundungen zu fügen um ein 3 dimensionales Objekt zu erstellen. Besonders gut schweißen lassen sich PVC-Folien.
Mit Unterstützung des Fachbereiches für Textil & Ledertechnik in Reichenbach (Vogtl) wird es uns sicherlich möglich sein unser Projekt umzusetzen.
Wir haben jetzt eine sehr gute Methode erarbeitet funktionale, leicht umsetzbare Schnittmuster zu erstellen. Somit sind wir jetzt in der Lage unsere 3D Form über einfache 2D Schnittmuster zu realisieren. Hierbei entstehen bandartige Teile, diesen werden logische Klebekanten zugewiesen und es wird eine Schrittfolge der zu klebenden Teile erstellt.
Dieser Bauplan ermöglicht eine übersichtliche, systematische Abarbeitung der einzelnen Schritte, die notwendig sind um das Modell zu erstellen.
Das Modell:
Wir haben uns zu Testzwecken für ein 1:2 Modell entschieden. Diese Mindestgröße ist notwendig um eventuelle Probleme bei der Montage und bei der Ausbildung der Formgenauigkeit heraus zu finden. Hierbei stießen wir auf zwei Problemfälle.
Fall 1: Um die 2D Schnittmuster exakt aneinander zu fügen ist es oft notwendig die Folie bereits beim Kleben in die Form zu bringen die sich später dann automatisch einstellen soll. Daher ist es leicht problematisch die Schnittmuster auf einer ebenen Unterlage zu fügen.
Fall 2: Wie wir bereits bei kleineren Modellen feststellten werden Eindellungen meist nicht richtig ausgebildet. Es folgt meist eine Auswölbung. Um diese Eindellung letztlich doch zu erreichen ist es notwendig Stege einzufügen. Hierbei muss jedoch genau darauf geachtet werden wo diese angebracht werden und mit wie viel Kraft sie belastet werden. Risse oder ungewollte Eindellungen können die Folge sein.
Aus dieser Art von Schnittmustern können wir die folgende Form erstellen.
Es ergeben sich hauptsächlich Streifen oder Kreise, anhand der Beschriftung lassen sich dann die einzelnen Teile zusammen fügen.
Um brauchbare Schnittmuster zu erhalten, mussten wir zuerst einen Schritt zurück gehen. Grundsätzlich heißt das, zurück ins 2-dimensionale (Nurbsmodeling). Dabei ist darauf zu achten das man keine Krümmungen verwendet. Diese werden dann erst im 3D generiert.
Die auf den Bilder dieses Posts gezeigten Objekte weisen ein wesentlich unkomplizierteres Schnittmuster auf. Der nächste Schritt ist getan...
Der nächste Schritt wird sein, durch Verschnürungen auch Wölbungen nach Innen zu erreichen.
Nach dem optimieren des Schweißverfahrens wurde ein einfaches Schnittmuster erstellt um die Nähte einem Belastungstest zu unterziehen.
Parallel zum Belastungstest wurden praktische Formstudien betrieben. Die Form hält, jedoch erweist sich das "schweißen " dreidimensionaler Objekte als schwierig. Hierbei ist es sehr interessant wie man die letzte Schweißnaht durchführt.
Das Ergebnis des heutigen Versuchs ist
ein 10 x 10 x 10 cm großer Würfel.
Formgebung:
Die Möglichkeiten sind sehr vielfältig, jedoch stellen Vertiefungen immer ein Problem dar. Es wird etwa die gleiche Menge an Material für Auswölbungen wie für Vertiefungen benötigt. Somit wölbt sich die Fläche beim aufblasen immer nach außen. Hier kommen Zugverbindungen zum Einsatz, die es ermöglichen die Form nach innen zu ziehen. Jedoch ist dabei immer darauf zu achten das die Kraftverteilung eine sehr große Rolle spielt. Zieht man zum Beispiel mit 3 Seilen an einem Punkt so wölbt sich die Fläche an der alle 3 gleichzeitig ziehen 3mal so sehr als die an der jeweils nur einer zieht. Es kommt also auf die Verteilung der Angriffspunkte an. Bzw. ist es auch möglich eher flächig an der Form zu ziehen, um so eine gleichmäßigere Verteilung zu erreichen.
Zu Testzwecken wurde eine 0,5mm starke Folie mit 600g/m²
verwendet. Diverse Fügearten wurden nun durchgeführt.
1. Der Vorteil beim "Kleben" ist, es sind keine Spuren von außen sichtbar. Jedoch dauert es lang und es entsteht keine 100% flexible Verbindung mit einer eher mittelmäßigen Festigkeit.
2. Das "Schweißen" stellt sicherlich die beste Möglichkeit dar Folien dieser Art zu fügen. Es entsteht eine sehr feste und zugleich flexible Verbindung mit einem eher geringem Zeitaufwand. Die äußere Naht ist sauber, besonders glatt und es gibt keine Klebeflecken.
Im oberen Bild wird der einzige Nachteil sichtbar. Die Naht nimmt nur in eine Richtung maximale Kräfte auf, belastet man sie um 90° versetzt zu dieser, lässt sie sich eher schwerlich ablösen.
Im Bild darunter sind diverse Schweißmethoden dargestellt, besonders fest erschien uns die Kreuzschweißmethode (rechts im Bild)
H
ier nun die 2. Stufe des "deformers"
Nach zahlreichen Stunden der Formfindung haben wir uns auf 4 Funktionen festgelegt. Durch aneinander Reihung von diesen Funktionselementen entstand ein Grundgerüst, dieses wurde nun manuell Stück für Stück exakt verbunden.
Somit schließt sich der "deformer" in der 2. Dimension.
Hier gelb dargestellt ist das Polygonnetz, welches zugleich die 1 Stufe des Schnittmusters darstellt.
In part III geht es nun um die 3. Dimension und die Bildung eines Schnittmusters.
In der aktuellen Semesteraufgabe beschäftigen wir uns intensiv mit dem Thema Kunststoff in Zusammenarbeit mit dem SKZ in Halle.