Titelaufnahme

Titel
3D-Drucken von polymergebunden Magnetwerkstoffen / von Khan Sirak
Weitere Titel
3D-Printing of polymer based Magnets
VerfasserSirak, Khan
Begutachter / BegutachterinSüss, Dieter
ErschienenWien, 2016
Umfangvi, 93 Blätter : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2016
Anmerkung
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zusammenfassung in englischer Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)3d Druck / Kunststoffgebundene NdFeB magnete / Rapid Prototyping
Schlagwörter (EN)3d printing / polymer bonded NdFeB magnets / Rapid prototyping
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-102536 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
3D-Drucken von polymergebunden Magnetwerkstoffen [66.33 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit Anwendung von 3D-Drucktechnologien auf polymergebundenen Magnetwerkstoffen. In Kooperation mit Magnetfabrik Bonn und der der Firma Infineon wurde polymergebunden Magnetwerkstoff-Filamenten für einen 3D-Drucker, der mit zwei Extruder ausgestattet ist, konzipiert. Nach der Inbetriebnahme des 3D-Druckers wurden einige Testdrucks mit dem mitgelieferten PLA-Filament durchgeführt. In weiteren Schritten dieser Arbeit wurde eine provisorische Einrichtung für die kurzen Zylinder-Filamente für einen Testvorgang aufgebaut. Nach dem flexible und längere Filamentstücke zur Verfügung gestellt wurden, war das Konzept eines Magazins aus technischen Gründen fehleranfällig gewesen und daher nicht weiter verfolgt. Mit einer CAD-Software wurden einige Geometrie-Formen konstruiert und mit den passenden Filamentstücken durch den 3D-Drucker realisiert. In den ersten Testphasen wurde mit Magnet-Filament das 3D-Drucken einer Zylinderscheibe und eines Quaders erfolgreich durchgeführt. Anschließend wurden die gedruckten Objekt mit Hilfe des Pulsed Field Magnetometers auf 4 T magnetisiert. Sowohl beim 3D-Druck mit PLA Filament als auch mit Magnet-Filament kam der Warping-Effekt zum Vorschein. Dieser unerwünschter Nebeneffekt war noch zu minimieren, daher wurde mit zwei Nylon Filamenten (PA 6 und PA 12) eine Reihe an Tests durchgeführt um die bestmögliche Parametereinstellungen zu finden. Mit den angepassten Parametern wurden sowohl mit dem Neofer 25/60 P - als auch mit dem Sprox 8/21p-M-Filament ein vereinfachter (integrated back bias)-Magnet und ein Würfel gedruckt. Als weiterer Punkt wurde die Hysteresekennlinie eines Ferrit-Rings und eines (Integrated back bias)-Magneten zur Bestimmung der transversalen Suzeptibilität aufgenommen. Im Unterkapitel Warping-Effekt ist ersichtlich, dass die Beschichtungsmethode 31 und 32 mit geringer Abweichung zur Verminderung des Warping-Effekts nicht für Magnet- Filamente angepasst waren. Die Beschichtungsmethode 30, die eine höhere Abweichung aufwies, war für den 3D-Drucken mit Magnet-Filamenten besser geeignet. Abschließend wurde ein zweiteiliger Würfel konstruiert und mit Magnet-Filamenten gedruckt. Dabei stellte sich heraus, dass der Übergang von Sprox auf Neofer aufgrund der unterschiedlichen Bindematerialien der Magnet-Filamente als nicht Erfolgreich verzeichnet werden konnte.

Zusammenfassung (Englisch)

In this diploma thesis polymer bounded magnetic materials were printed with a 3dprinter. In cooperation with Magnetfabrik Bonn and the company Infineon a polymer bounded magnetic materials filament for a 3d-printer, which was equipped with two extruders, was designed. Initially proper settings were tested to obtain good results with with the provided PLA filaments. The next step of the thesis was to build a set-up for the short cylinder-shaped magnetic filament to complete the tests. Given that longer and flexible filaments were available, the concept of a magazine was not relevant because of error-prone reasons. Several geometric shapes were designed with a CAD-Software and printed with the magnetic material filaments. During the first tests some geometric shapes (cylinder and cuboid) could be successfully printed. The printed objects were magnetized with the pulsed field magnetometer with 4 T field. The warping impact was shown by 3d-prints with PLA filament and with magnetic filaments. To minimize that undesirable impact, a series of test with two nylon filaments (PA 6 and PA 12) was realised, so that the best parameter settings could be found. With those parameter settings a simplified (integrated back bias)-magnet and a cube were printed with a NdFeB (neofer) -and a ferrit-filament (sprox). Another topic was to measure the transversal susceptibility of a ferrit-ring and a simplified (integrated back bias)-magnet. In sub chapter „warpingeffect “ is shown, that the coating methods 31 (KB+KST) and 32 (KTF+KST) with lower deviation were unadapted to reduce the warping-effect observed with the use of magnetic-filaments. The coating method 30, which had a higher deviation was more suitable for 3d-printing of magnetic-filaments. Finally a cube composed of two parts was designed and printed by a 3d-printer. During the 3d-printing process, it turned out that the transition between sprox and neofer was not successful because of the different binders of the magnetic-filaments.