Zahnräder sind das Herzstück vieler mechanischer Systeme. Sie treiben Maschinen an, ermöglichen präzise Bewegungen in Robotern und sind unverzichtbar in Getrieben und Automaten. Maßgeschneiderte und langlebige Zahnräder sind immer mehr gefragt. Daher hat igus jetzt für das DLP-Verfahren mit iglidur i4000 ein neues 3D-Druck-Resin entwickelt. Das innovative Material ist speziell für die besonderen Anforderungen von Zahnrädern ausgelegt, besitzt eine 13-fach höhere Bruchdehnung und bietet eine bis zu 5-fach höhere Lebensdauer als herkömmliche 3D-Druck-Harze.
Vor drei Jahren hat der Kunststoffspezialist igus mit iglidur i3000 sein erstes Resin auf den Markt gebracht. Seine hohe Auflösung und Präzision im DLP-Verfahren für die Herstellung von Verschleißteilen zeichnet es besonders aus. „In den letzten zwei Jahren haben wir gemerkt, dass die Anfrage nach schmierfreien Zahnrädern in unterschiedlichsten Formen und Größen steigt. Hier bieten sich Resine sehr gut an, denn das Verfahren ermöglicht spritzgussähnliche Bauteilqualität“, erklärt Jonas Burk, Leiter des Geschäftsbereichs Additive Fertigung bei der igus GmbH. Daher hat igus seine Forschung im Bereich der Kunstharze vorangetrieben und mit iglidur i4000 ein Material entwickelt, das sich speziell für die Herstellung von verschleißfesten und präzisen Zahnrädern eignet. „Vor allem während der Vorentwicklung, wenn es um Proof-of-Concept oder Proof-of-Principle geht, bietet sich das Resin für Zahnräder-Prototypen an, denn die Herstellung im DLP-Verfahren ist schnell und kostengünstig. Anpassungen lassen sich innerhalb kürzester Zeit vornehmen“, so Jonas Burk. Das Material ist sowohl für DLP-, SLA- als auch für LCD-Drucker geeignet.
Lebensdauer um Faktor 5 erhöht
Herkömmliche Resine sind, neben den mechanischen Eigenschaften, oft nicht auf den Verschleiß und die Belastung in Zahnradanwendungen ausgelegt. „Unser Resin wurde speziell so formuliert, dass es den Anforderungen in Bezug auf Performance, Flexibilität und Stabilität gerecht wird“, erläutert Jonas Burk. Das iglidur i4000-Resin wurde in enger Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt und zeichnet sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit und Bruchdehnung aus, was wichtig ist, da Zahnräder während der Bewegung einer permanenten Belastung ausgesetzt sind. Tests im hauseigenen 5.500 Quadratmeter großen igus Labor zeigen, dass iglidur i4000 im Vergleich zu i3000 und High Toughness-Resinen eine 5-fach höhere Lebensdauer sowie eine 13-fach höhere Bruchdehnung bietet. Die selbstschmierenden Eigenschaften des Materials ermöglichen zudem den Verzicht auf Fett oder Öl in der Anwendung, was das Zahnrad schmier- und wartungsfrei macht. Bei den ersten Kunden kommt das neue Resin bereits zum Einsatz.
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