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Langlebige Schneckenräder im 3D-Druck

Langlebige Schneckenräder: Bis zu 80% verschleißfester als gefräst und gespritzt

► Schnelle Fertigung: In 1 bis 3 Tagen versandfertig
► Speziell entwickelt für Schneckengetriebe - gleitoptimierter Werkstoff iglidur I6
► Keine Mindestbestellmenge: Ab 1 bis 10.000 Stück


Extrem hohe Lebensdauer von gleitoptimierten Schneckenrädern

Testparameter:

  • Drehmoment: 4,9 Nm
  • Geschwindigkeit: 12 U/min
  • Gegenlaufpartner: Aluminium Eloxiert
  • Laufzeit: 2 Monate
Auswertung
► POM (gefräst): Totalausfall nach 621.000 Zyklen
► iglidur I6 (Lasersinter): Geringer Verschleiß nach 1 Million Zyklen


3D-Druck-Zahnräder aus iglidur Hochleistungskunststoffen

► Berechenbare Lebensdauer
► Geometriefreiheit: Sonderformen und Ersatzteile
► Optimierte Zahnfußgeometrie für höhere Lebensdauer
► Selbstschmierend: Trockenlauf dank Festschmierstoffen

Halten bis zu 5 Mal länger als reguläre Kunststoff-Zahnräder
Getestet und bewiesen: Zahnräder aus iglidur haben eine deutlich höhere Lebensdauer als gefräste oder gespritzte Zahnräder aus regulären Kunststoffen.

Welcher Werkstoff ist besser für welche Art von Zahnrädern? 

  • iglidur I3 zeichnet sich durch höhere Festigkeit aus und ist speziell für Stirnräder und Kegelräder geeignet, sowie für alle weiteren Arten von Zahnradformen.
  • iglidur I6 eignet sich aufgrund von seiner optimierten Gleitfähigkeit hervorragend für Schneckengetriebe, oder auch für andere Zahnräder, bei denen eine Lebensmittelkonformität gefordert ist
  • iglidur I8-ESD eignet sich für Zahnräder, wo ESD Eigenschaften notwendig sind, z.B. für ATEX 

3D-Druck Zahnräder aus Kunststoff

Anwendungen unserer Kunden mit 3D-Druck Zahnrädern

Kunststoffzahnräder Verschleißtests

3D-Druck Verschleißtests

Verschleißfeste iglidur Kunststoffe im Vergleich zu PLA, ABS und anderen Werkstoffen und Fertigungsverfahren

Informationen zu 3D-Druck bei igus

Warum 3D-Druck bei igus?

Weiterführende Informationen zu

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Neuheiten igus 3D-Druck

Neuheiten im 3D-Druck

Innovationen auf dem Gebiet des industriellen 3D-Drucks. Neue Produkte und Services für die additive Fertigung mit verschleißfesten Kunststoffen.


FAQ: Ihre meist gestellten Fragen und unsere Antworten

3D-Druck Schneckenräder aus iglidur Kunststoffen


Was ist iglidur I6 und warum eignet sich dieser Werkstoff insbesondere für die Konstruktion von Schneckenrädern?

iglidur I6 ist ein Lasersintern-Material, welches speziell für Schneckenräder entwickelt wurde. Neben den allgemeinen Vorteilen aller iglidur Kunststoffe wie Verschleißfestigkeit und Schmierfreiheit, zeichnet sich iglidur I6 durch besonders hohe Gleitfähigkeit aus, was die Funktionsweise von Schneckenrädern optimiert. Angeregt wurde die Entwicklung durch die Konstrukteure unserer Robolink-Roboterarme. Im Versuch haben sich die aus iglidur I6 gefertigten Schneckenräder als vielfach verschleißfester gezeigt, als andere 3D-Druck Schneckenräder aus Kunststoff. Kunststoff-Schneckenräder sind nur dann industrietauglich, wenn ein hochwertiger Kunststoff zum Einsatz kommt. Frühere Versuche mit PLA und ABS waren nicht erfolgreich, denn durch die hohen Reibwerte verschlissen die Bauteile relativ schnell. Daher wurden neue Kunststoffe mit den gewünschten Eigenschaften entwickelt. Ausführungen für hohe Temperaturen oder speziell für die Lebensmittelindustrie sind verfügbar. Verschleißtests dieser Materialien zeigen eine hohe Abriebfestigkeit. Hier finden Sie die Werkstoffdaten von iglidur I6.

 

Vorteile von 3D-Druck Schneckenrädern

Die wichtigsten Vorteile sind Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit, Eigenelastizität zur Reduzierung der Flächenpressung, ein besonders hohes Rückstellvermögen, selbstschmierende Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, geräuscharmer Lauf, Wartungsfreiheit und gute Notlaufeigenschaften. Wichtigstes Kriterium ist der eingesetzte Kunststoff. Spezielle Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Abriebfestigkeit und Zähigkeit, exakte detailgetreue Oberflächenherstellung sowie höchste Lebensdauer bei der Anwendung als Schneckenrad aus.

 

Vorteile von Kunststoff gegenüber Metall bei Schneckenrädern

Grundsätzlich sind die Kunststoffzahnräder für den Trockenlauf ohne Schmieröl geeignet - damit laufen die mit iglidur gedruckten Schneckenzahnräder ohne Schmierung. Das bietet dem Anwender enorme Vorteile, denn Wartungskosten und somit Stillstandszeiten sind beim Einsatz der Schneckenräder mit hochwertigen Kunststoffmaterialien wesentlich geringer. Gegenüber gefrästen Zahnrädern aus Metall oder Kunststoff ist die Herstellung im 3D Druck für die Konstrukteure flexibler handhabbar. Die Zahnradgeometrie beim Schneckengetriebe lässt sich absolut optimieren, während beim Fräsen Kompromisse eingegangen werden müssen. Ein Spiel entsteht durch die optimierte Geometrie beim Schneckengetriebe aus Kunststoff nicht so schnell wie bei gefrästen Zahnrädern. Flächenpressung und Abrieb sind dank großer Kontaktbereiche wesentlich reduziert.

 

Für welche Anwendungen sind Metall-Schneckenräder besser geeignet?

Ein Schneckenrad wird in der Regel am Abtrieb eines Getriebes eingesetzt. Traditionell wird es aus Kupfer-Zinn-Legierungen, also der sogenannten Zinnbronze hergestellt. Dieser Werkstoff verfügt über absolut gute Notlaufeigenschaften im Zusammenhang mit Stahlbauteilen. Dies ist ein wesentlicher Punkt, dass bei höherer Wärmeentwicklung oder der Übertragung von hohen Drehmomenten Metall-Schneckenräder eingesetzt werden. Ebenso werden Schneckengetriebe aus Metall oftmals mit in den Kühlkreislauf und Schmierkreislauf einbezogen. In vielen Fällen wird eine Schnecke aus gehärteten Stahl eingesetzt und die Schneckenräder aus einem weicheren Werkstoff wie Messing oder Bronze. Immer mehr kommen allerdings als Schneckenräder selbstschmierende Kunststoffe zum Einsatz.

 

Anforderungen an die Konstruktion von Schneckenrad und Schneckengetriebe

Die Konstruktion von Schneckenrad und Schneckengetriebe erfordert eine präzise Abstimmung der Zahnflankengeometrie. Dies ist einmal zur Übertragung der vorgesehenen Drehmomente erforderlich und zum anderen, um verschleißfest und abriebfest zu sein. Einfache und wirtschaftliche Herstellungsverfahren für Einzelanfertigungen und Kleinserien sind ein wesentlicher Punkt, dass die Konstruktion auf Computersystemen und die Übertragung zum 3D Druck so interessant für die Wirtschaft ist.

 

Schneckengetriebe Materialpaarung

Für hohe Belastungen eignen sich insbesondere Schnecken aus eloxiertem Aluminium. Wenn es sich jedoch um normale Belastungen handelt, können passende Schnecken im 3D-Druck-Service von igus aus dem Werkstoff iglidur I3 gefertigt werden, da sich dieser durch besonders hohe Festigkeit auszeichnet. Der große Vorteil ist auch hierbei die Designfreiheit, denn auch komplexe und seltene Schnecken wie z.B. Globoidschnecken können im 3D-Druck schnell und kostengünstig gefertigt werden.
 

Was ist ein Schneckenrad?

Ein Schneckenrad ist die Gegenkomponente der Schnecke innerhalb von einem Schneckengetriebe. Da es bei Schneckenrädern insbesondere auf die Gleitfähigkeit ankommt, werden sie häufig aus Bronze gefertigt. Die 3D-Druck-Fertigung von Schneckenrädern aus Hochleistungskunststoffen ist allerdings bei kleineren Mengen um ein Vielfaches preiswerter und vor alllem schneller - bei vergleichbaren Eigenschaften.
 

Was ist ein Schneckengetriebe?

Schneckengetriebe sind überall dort im Einsatz, wo eine zuverlässige und präzise Arbeitsweise bei geringer Geräuschentwicklung des Getriebes gefordert wird. Besonders der geräuscharme und robuste Betrieb ist wichtig. Achsversätze zwischen An- und Abtrieb sind mit einem Schneckengetriebe realisierbar. Es lassen sich hohe Leistungen auf kleinsten Raum übertragen. Haupteinsatzgebiete der Schneckenräder sind somit Förderanlagen, Robotertechnik, Profilbearbeitungsmaschinen, Vereinzelungsmaschinen, Extrusionsmaschinen, Bergbaumaschinen und Rudermaschinen. Des Weiteren werden die Schneckengetriebe in Pressen und Walzwerken, der Bühnen- und Theatertechnik, bei Stellantrieben, im Maschinenbau sowie in der Aufzugstechnik verwendet.

 

Wie funktioniert ein Schneckengetriebe?

Das Schneckengetriebe stellt eine Sonderform des Zahnrades in Form der Schnecke dar. Der Zahn windet sich dabei um den Schneckenschaft wie bei einem Schraubengewinde. Als Gegenrad kommt das Schneckenrad zum Einsatz. Die Schnecke kann man im erweiterten Sinne wie ein schrägverzahntes Stirnrad betrachten. Das Besondere daran ist, die Schnecke besitzt nur einen Zahn. Es gibt allerdings auch zweizahnige und mehrzahnige Schnecken. Das Übersetzungsverhältnis ist bedingt durch diese Konstruktion relativ hoch. Eine gern gesehene Eigenschaft der Schneckengetriebe ist die Selbsthemmung. Die Schnecke kann das Schneckenrad antreiben. Umgedreht funktioniert dies durch die Selbsthemmung nicht. Dies kann allerdings bei der Bewegung großer Massen auch problematisch sein, denn dann ist ein abrupter Stillstand des Getriebes nicht zu empfehlen.


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