Effiziente Zahnrad Perspektiven aus Hochleistungskunststoff
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Kunststoff Zahnräder von Igus sorgen in unzähligen Anwendungen für eine schmiermittelfreie Kraftübertragung. Durch seine spezielle Werkstoff Zusammensetzung aus Basispolymeren, Fasern, Füllstoffen und Festschmierstoffen ist ein Zahnrad aus Iglidur Hochleistungspolymeren hoch verschleißfest. Nachfolgend stellen wir die Neuentwicklungen vor:
Inhalt
- Kunststoff Kegelrad als wartungsfreie Alternative zum metallischen Zahnrad
- Polymer Zahnrad: gedruckt, gefräst oder gespritzt
- Webinar zur Zahnrad Lebensdauerberechnung
- Konfigurator für ultrarobuste Kunststoff Zahnräder
Kunststoff Kegelrad als wartungsfreie Alternative zum metallischen Zahnrad
05.10.2021 | Für den schmiermittelfreien Antrieb um die Ecke präsentiert Igus sein Kegelrad Portfolio aus zwei abriebfesten und langlebigen Hochleistungskunststoffen. Damit erhalten Anwender eine kostengünstige und wartungsfreie Alternative zum metallischen Zahnrad für das Übertragen von Kräften in einem Winkel von 90 Grad. Diese Antriebselemente sind leicht, kostengünstig und komplett frei von externer Schmierung.
Ein Kegelrad überträgt im rechten Winkel Kräfte und übernimmt zum Beispiel Formatverstellungen in der Lebensmittelindustrie, schleust Pakete in der Logistik aus oder eignet sich für die flexible und schnell anpassbare Gestaltung von Montagelinien im Betriebsmittelbedarf und in der Automobilindustrie.
Bei Igus Karriere starten und so Elektroschrott vermeiden
Die neuen Kegelräder wurden speziell für den Einsatz bei geringen und mittleren Lasten entwickelt. „Mit Iguform S270 und Igutek P360 haben wir zwei Werkstoffe im Sortiment, die sich bereits im Zahnrad Bereich bewährt haben und sich auch optimal für ein Kegelrad anbieten“, sagt Steffen Schack, Leiter Geschäftsbereich Iglidur Zahnräder bei der Igus GmbH.
Iguform S270 bietet dabei einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Ein Kegelrad aus Igutek P360 hingegen besitzt eine sehr hohe Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, was das Antriebselement unempfindlich gegen Stöße macht. Kegelräder aus den tribologisch optimierten Kunststoffen sind leicht, kostengünstig und benötigen im Gegensatz zum metallischen Zahnrad kein externes Schmiermittel. Wartungsintervalle an Maschinen und Anlagen lassen sich so reduzieren. Die Sauberkeit und Hygiene steigt.
Individuelle Sonderserie aus dem Spritzguss
„Mit Hilfe von Simulationstools und Daten aus unserem hauseigenen 3800 Quadratmeter großen Testlabor können wir Anwender individuell beraten und bei der Wahl des passenden Materials und der richtigen Geometrie der Zähne vom Prototypen bis zur Serie unterstützen“, erklärt Steffen Schack.
Kunststoffschweißen | Neue Produkte, Verfahren, Zubehör
Alle Kegelräder gibt es in sechs unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen. Hinzu kommen sieben Module für die Kraftübertragung. Passen die Standardabmessungen nicht, so stehen bei Igus 800 Spritzgussmaschinen und ein eigener Werkzeugbau bereit für Spezialanfertigungen: „Kundenspezifische Sonderteile können wir mithilfe unseres neuen Stammformsystems im Bereich Zahnrad kostengünstig als Serie innerhalb weniger Wochen fertigen“, erklärt Steffen Schack.
Igus stellt aus auf der Hannover Messe 2022, auf der Automatica 2022 und auf der AMB 2022.
Polymer Zahnrad: gedruckt, gefräst oder gespritzt
04.03.2021 | Ein Kunststoff Zahnrad sorgt vom Kaffeevollautomaten bis zum Aktuator für die Kraftübertragung in unzähligen Geräten. Bislang hat Igus solch sein Zahnrad Porfolio aus einem Halbzeug mechanisch bearbeitet oder im 3D Druck hergestellt. Speziell für die Produktion von verschleißfesten und langlebigen Zahnrädern in Großserie bietet der Motion Plastics Spezialist jetzt auch die Herstellung im Spritzguss an.
Das Kunststoff Zahnrad erfreut sich zunehmender Beliebtheit, denn es benötigt gegenüber einem Zahnrad aus Stahl keinen Tropfen Schmieröl. Damit sind Kunststoffzahnräder wartungsfrei und nicht nur das: Ein Zahnrad aus Kunststoff läuft leiser und ist erheblich leichter als sein Pendant aus Stahl.
Die neuerdings bei Igus erhältlichen spritzgegossenen Zahnräder eignen sich für eine wirtschaftliche Produktion in Großserie. „Der Anwender hat durch den Spritzguss nun die Möglichkeit seine Zahnrad Serie aus unserer weitreichenden Materialvielfalt zu erhalten“, erklärt Steffen Schack, Leiter des neuen Geschäftsbereichs Iglidur Zahnräder. „Direkt ab Lager bieten wir derzeit gespritzte Zahnräder aus den Werkstoffen Xirodur B180 und Iglidur F in jeweils drei Nabenausführungen an.“
Xirodur B180 ist ein verschleißfester Dauerläufer und dämpft Schwingungen ab. Iglidur F bietet auch eine hohe Lebensdauer. Zudem eignet sich ein Zahnrad aus diesem Werkstoff auch für Anwendungen unter hohen Temperaturen und das schwarze Polymer ist elektrisch leitend.
Hochleistungskunstoff Zahnrad hält vier Mal länger
Die bisher entwickelten Kunststoff Zahnräder aus Iglidur Hochleistungspolymeren haben eine deutlich höhere Lebensdauer als ein Zahnrad aus Standardkunststoff. In seinem Labor untersucht der Kunststoffspezialist die gespritzten, gedruckten und gefrästen Zahnräder auf Herz und Nieren.
Verschleißfreie Spindelmutter aus Kunststoff für Schwerlast
Getestete gespritzte Zahnräder aus Xirodur B180 zeigten eine vierfach höhere Lebensdauer als Zahnräder aus POM. Je nach Konfiguration und Anwendung erfolgt die Herstellung in folgenden Verfahren: Für die schnelle Lieferung eines verschleißfesten kundenspezifischen Zahnrades innerhalb weniger Tage greifen die Kölner zum 3D Druck aus dem SLS Material Iglidur I3. Die mechanische Bearbeitung aus Iglidur Halbzeugen wird beispielspielsweise für großvolumige Zahnräder als Mittel der Wahl angesehen. Und der Spritzguss bietet die größte Iglidur Materialvielfalt vor allem für die kostengünstige Serienproduktion von Sonderabmessungen.
Webinar zur Zahnrad Lebensdauerberechnung
31.08.2020 | Ein Zahnrad aus Tribo Kunststoffen bietet zahlreiche Vorteile: Im Gegensatz zum Metall Zahnrad ist es leicht, leise, selbstschmierend und wartungsarm. Doch stellt sich hier die Frage, welche Lasten ein Kunststoffzahnrad überhaupt über welchen Zeitraum aushält? Die Antworten darauf gibt Tom Krause, Leiter Additive Fertigung bei Igus. In diesem Online-Seminar zeigt er, wie die Lebensdauer eines Zahnrades aus Kunststoff berechnet wird und bereits bei Auslegung und Konstruktion optimiert werden kann.
Kunststoff Zahnräder findet man heute längst nicht mehr nur in Nischen wie dem Modellbau. Durch die additive Fertigung ergeben sich inzwischen Möglichkeiten, die bisher mechanisch nicht realisierbar waren. „Das gilt beispielsweise für die Optimierung der Zahnrad Geometrie“, weiß Herr Krause. „Da es sich um eine vergleichsweise neue Möglichkeit handelt, Zahnräder zu konstruieren, vermitteln wir jetzt in einem Online-Seminar, wie man diese Potenziale effektiv nutzen kann.“
Die Teilnehmer können anschließend die Lebensdauer von verschleißarmen und schmierfreien Tribo Kunststoff-Zahnrädern in ihren bewegten Anwendungen bestimmen. Dabei können sie auf die deutlich umständlichere Tragfähigkeitsberechnung verzichten. Sie lernen Zahn Modul und Zahn Breite mit dem Igus Tool zu ermitteln und zu optimieren.
3D Druck Zahnrad 80 % verschleißfester
Die Online-Tools wie der Iglidur Designer und der Zahnrad Lebensdauerrechner sind kostenfrei und ohne Anmeldung nutzbar. Die Datenbasis von den Zahnrädern stammt direkt aus dem Igus Testlabor. Hier stellten Testreihen heraus, dass aus Iglidur gedruckte Zahnräder rund 80 % verschleißfester sind als das herkömmliche Kunststoffzahnrad. Mit mehr als 120.000 gedruckten Teilen im vergangenen Jahr und acht SLS-Druckern verteilt auf Europa, Asien und Amerika, gehört die additive Fertigung bei Igus heute mit elf verschleißfesten Iglidur Werkstoffen fest zu den etablierten Produktionsverfahren des Unternehmens. Und das Beste: Die 3D gedruckten Zahnräder sind in nur drei Tagen versandfertig.
Konfigurator für ultrarobuste Kunststoff Zahnräder
17.10.2021 | Mit dem neuen Konfigurator von Igus können Zahnräder jetzt in nur 1 min online konfiguriert und direkt im Web-Shop bestellt werden. Die Zahnräder werden im 3D-Druckservice aus Iglidur I6 im SLS-Verfahren gedruckt. Der speziell für Zahnräder entwickelte Hochleistungskunststoff zeichnet sich durch eine besonders hohe Verschleißfestigkeit aus und schlägt gefräste Zahnräder aus gängigen Materialen wie POM und PBT im Test.
Zahnräder zu konstruieren ist aufgrund der komplexen Evolventenverzahnung ohne Hilfsmittel fast unmöglich. Um die Arbeit der Konstrukteure zu erleichtern, hat der Motion Plastics Spezialist jetzt mit dem Zahnradkonfigurator ein einfaches und praktisches Tool entwickelt, womit Anwender individuell Zahnräder auch in Sonderabmessungen konfigurieren können. In wenigen Schritten mussen die Daten wie Zahnmodul, Zähnezahl, Breite und Innendurchmesser angeben werden. Daraufhin wird automatisch ein 3D-Modell angezeigt, das als STEP-Datei exportiert werden kann.
Mit Upload der Datei im 3D-Druckservice lässt sich das konfigurierte Zahnrad aus dem neuem extrem langlebigen SLS-Material Iglidur I6 direkt bestellen. Mit einem Mausklick kann der Anwender sein Zahnrad ab Stückzahl 1 in Auftrag geben oder ein Angebot anfordern. Bereits innerhalb von drei Tagen ist das individuelle Zahnrad versandbereit.
Weltweit erstes Urban Bike aus recyceltem Kunststoff
Iglidur I6 konnte seine besonders hohe Verschleißfestigkeit und Langlebigkeit bereits im hauseigenen 2750 m² großem Testlabor unter Beweis stellen. Im Vergleich mit den bisher gängigen Materialien für den SLS-Druck konnte Iglidur I6 mit Abstand überzeugen. Im Test wurde ein Schneckenrad mit 5 Nm Drehmoment und 12 min-1 getestet. Dabei blieb das Zahnrad aus dem Lasersintermaterial PA12 bereits nach 521 Zyklen stehen, da der Reibwert so hoch angestiegen war. Das Zahnrad aus glidur I6 zeigte nach 1 Millionen Zyklen lediglich einen geringen Verschleiß auf und war noch voll funktionsfähig. Im Test konnte sich iglidur I6 auch deutlich gegenüber gefrästen Zahnräder behaupten: Zahnräder aus POM wiesen bereits nach 621.000 Zyklen einen totalen Verschleiß auf, während gefräste Zahnräder aus PBT schon nach 155.000 Zyklen brachen.
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