Aufgabenstellung und Durchführung
Das Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss des Infills und insbesondere des Infill-Musters auf die Druckfestigkeit von FLM gedruckten Bauteilen aus PEEK zu evaluieren. Dabei sollen die Auswirkungen von Infill-Dichte und Infillstruktur auf die Druckfestigkeit untersucht werden. Es sollen Proben aus PEEK und PETG in mehreren Versuchsreihen geprüft werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen soll die Korrelation sowie das Versagensverhalten zwischen Infill-Dichte / Bauteildichte und steigenden Lasten untersucht werden.
Die Festigkeitswerte wurden an Würfel mit einer Größe von 12,7×12,7×10 mm³ gemessen. Dabei wurden in fünf Versuchsreihen die Parameter Infill-Muster, Infill-Dichte, Schichtstärke sowie die thermische Nachbehandlung und die Prozesstrategie variiert. Alle Proben wurden nach DIN-604 auf Druckfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse der Druckversuche wurden statistisch augewertet.
Ergebnisse
In V1 wurde gezeigt, dass das eine thermische Behandlung der PEEK-Proben, zu einer deutlich höheren Festigkeit führt. In V2 wurde die maximale Festigkeit der ausgewählten Infill-Muster in Z-Richtung mit dem Grid-Infill, in XY-Richtung je nach Material mit Kubisch oder Gyroid erreicht. In V3 wurden verschiedene Prozessstrategien untersucht, die sich durch Bauraumtemperatur und Druckgeschwindigkeit unterscheiden. Die Prozessparameter haben einen deutlich höheren Einfluss auf die mechanischen Kennwerte als das verwendete Infill-Muster. Dieser Einfluss wurde in V4 genauer untersucht. Abschließend wurde in V5 der Einfluss der Schichtstärke betrachtet. Die höchste Festigkeit wurde bei 0,1mm Schichtstärke erreicht.
Lukas Hedwig
Bachelorarbeit, November 2022
