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Sep 09, 2023

Eine Arduino-Carbonfaser-Wickelmaschine

Viele der Projekte, die wir auf Hackaday vorstellen, sind von purer Gier motiviert. Nicht auf

Viele der Projekte, die wir auf Hackaday vorstellen, sind von purer Gier motiviert. Wohlgemerkt nicht auf Seiten des Hackers; Sondern das Unternehmen, das für einen Massenartikel einen so unverschämten Preis verlangt, dass jemand beschließt, das Gleiche billiger als ein einmaliges Projekt machen zu können. Genau auf diese Weise baute [Bryan Kevan] schließlich seine eigene Verpackungsmaschine für Kohlefaserrohre. Die fertigen Röhren sehen nicht nur fantastisch aus, sie kosten ihn auch nur einen Bruchteil dessen, was selbst die „billigen“ kommerziellen Röhren kosten.

Das Prinzip hinter der Herstellung der Rohre ist wirklich ziemlich einfach: Ein Karbonfaserband (oder „Tow“ im offiziellen Sprachgebrauch) wird um einen rotierenden Dorn gewickelt, idealerweise in interessanten Mustern, und Epoxidharz wird hinzugefügt, um alles zusammenzubinden. Wenn es ausgehärtet ist, schieben Sie das neue Kohlefaserrohr vom Dorn und schon können Sie mit dem Bau eines Fahrradrahmens oder wofür auch immer Sie leichte und starke Rohre benötigen, beginnen. Wenn Sie genug Geduld hätten, könnten Sie es sogar von Hand machen.

[Bryan] hatte es zuvor von Hand gemacht, suchte aber nach einer Möglichkeit, den Prozess nicht nur zu automatisieren, sondern auch dem Endprodukt ein etwas einheitlicheres Aussehen zu verleihen. Seine Idee bestand darin, ein horizontales PVC-Rohr als Dorn zu drehen und ein „Auto“ mit dem Kohlefaserband entlang seiner Länge hin und her zu bewegen. Das PVC-Rohr muss sich nur um seine Achse drehen, also ging er davon aus, dass das einfach genug wäre; Und mit einem GT2-Riemen und einigen Riemenscheiben schien es auch keine große Herausforderung zu sein, das Carbon-verkleidete Auto hin und her zu bewegen.

Der Rahmen des Wicklers besteht aus dem Favoriten der Hacker: 20/20-Aluminium-Strangpressprofil. Hinzu kommen ein Arduino Uno, zwei Schrittmotoren mit den entsprechenden Treibern und die übliche Auswahl an 3D-gedruckten Krimskrams. [Bryan] sagt, dass es etwas knifflig war und einiges an Versuch und Irrtum erforderte, die Mathematik zur Generierung interessanter Wickelmuster herauszufinden, aber kein echter Hingucker war. Allerdings würden wir vorschlagen, seinem Beispiel zu folgen und beim Testen Partyband anstelle des Kohlenstoffmaterials zu verwenden, da die Herstellung einiger Vogelnester gleich zu Beginn fast eine Garantie zu sein scheint.

Einer der schwierigsten Teile des Projekts war schließlich das Entfernen der Kohlefaserrohre vom PVC-Dorn, sobald sie fertig waren. [Bryan] entschied sich schließlich für ein Verfahren, bei dem das PVC mit WD-40 besprüht, in Pergamentpapier eingewickelt und dann ein Streifen blaues Malerband von 3M verwendet wurde, um das Pergamentpapier am Verrutschen zu hindern. Wenn Sie den gesamten Dorn nach dem Einpacken in den Gefrierschrank werfen können, um ihn etwas zu schrumpfen, ist das noch besser.

Hat sich die ganze Arbeit am Ende also gelohnt? [Bryan] sagt, dass er ursprünglich bis zu 70 US-Dollar pro Fuß für die Kohlefaserrohre ausgeben wollte, die er für seinen Fahrradrahmen brauchte, aber indem er die Rohmaterialien kaufte und sie selbst aufwickelte, produzierte er seine Rohre schließlich für fast 3 US-Dollar pro Fuß Fuß. Einige zweifeln vielleicht an der Stärke und Konsistenz dieser DIY-Röhren, aber für einen Preisnachlass von ca. 95 % wären wir bereit, es auszuprobieren.

Vor Jahren berichteten wir über eine Kickstarter-Kampagne für einen sehr ähnlichen Carbonwickler. Wahrscheinlich aufgrund der relativ begrenzten Einsatzmöglichkeiten eines solchen Geräts hat der Wickler sein Finanzierungsziel nicht erreicht. Aber genau wie bei der aktuellen Welle sehr beeindruckender selbstgebauter Laserschneider können die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn man das Gerät einfach selbst baut.