Der Langhubversuch zeigt eine um Faktor 15 höhere Verschleißfestigkeit von einem gedruckten iglidur® I180 Gleitlager im Vergleich zu einem aus ABS (Standardmaterial) gedrucktem Gleitlager.
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Testlabor 3D-Druck Materialien
Verschleißteile aus dem 3D-Drucker im Härtetest
igus erforscht und entwickelt in umfangreichen Versuchsreihen im branchengrößten Testlabor neue 3D-Druck-Werkstoffe für bewegte Anwendungen. Unsere iglidur Hochleistungskunststoffe sind besonders reibungs- und verschleißarm. Sie bieten eine hohe Abriebfestigkeit und gewährleisten dadurch eine höhere Lebensdauer für Kunststoffbauteile.
In unserem Testlabor haben wir das tribologische Verhalten von 3D-gedruckten Teilen in Anlehnung an DIN ISO 7148-2 geprüft. Die Versuchsreihen umfassten lineare, schwenkende und rotierende Bewegungen auf verschiedenen Wellenmaterialien.
Die Reibwerte des Filaments iglidur® J260-PF waren in allen Tests niedrig, während das ABS-Material im rotierenden Test auf der Edelstahlwelle ausfiel.
Die gedruckten Gleitlager aus iglidur® Spezial-Filament sind in allen Versuchsaufbauten ähnlich verschleißfest wie klassische iglidur® Spritzguss-Komponenten.
Verschleißtest linear (Langhub)
Testparameter:Flächenpressung: 0,11 MPa
Gleitgeschwindigkeit: 0,34 m/s
Hubweg: 370 mm
Laufzeit: 3 Wochen
Wellenwerkstoffe: Alu hc
Y = Verschleißrate [μm/km] A. ABS (gedruckt) B. iglidur® I180-PF (gedruckt) C. iglidur® J (gespritzt)
Verschleißtest linear (Langhub): v= 0,34 m/s; p= 0,11 MPa; Hub= 0,37 m; Alu hc
Zahnräder aus Hochleistungskunststoffen
Das 3D-gedruckte Zahnrad aus ABS (Standardmaterial) zeigt einen deutlichen Verschleiß bei einem Drehmoment von 1,2 Nm und einer Laufzeit von 75 h. Im Gegensatz dazu zeigt das gedruckte iglidur® I180 (B) Zahnrad bei höherer Last und längerer Laufzeit kaum Verschleiß.
1
POM: 321,000 Zyklen (Hoher Verschleiß)
2POM: 621,000 Zyklen (Ausfall)
3iglidur® I6: 1 Millionen Zyklen (Geringer Verschleiß)
Verschleißtest linear (Kurzhub):
Testparameter:Flächenpressung: 1 MPa
Gleitgeschwindigkeit: 0,1 m/s
Hubweg: 5mm
Laufzeit: 1 Woche
Wellenwerkstoffe: Cf53 und V2A
Y = Verschleißrate [μm/km]
A = ABS gedruckt B = iglidur® I180 gedruckt C = iglidur® I170 gedruckt D = iglidur® J260 gedruckt E = iglidur® J260 gespritzt
Testergebnis:
In den hier dargestellten Linearversuchen sind die Verschleißraten der gedruckten iglidur® J260 Gleitlager (D) und spritzgegossenen iglidur® J260 Gleitlager (E) auf einem gleichen Niveau. Dies belegt gedruckte iglidur® Gleitlager sind in der Verschleißfestigkeit vergleichbar mit herkömmlich hergestellten iglidur® Gleitlagern.
Verschleißtest schwenkend
Testparameter:Flächenpressung: 1 MPa
Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s
Schwenkwinkel: 60°
Laufzeit: 4 Wochen
Wellenwerkstoffe: Cf53 und V2A
Y = Verschleißrate [µm/km]
A = ABS gedruckt B = iglidur® I180 gedruckt C = iglidur® I170 gedruckt D = iglidur® J260 gedruckt E = iglidur® J260 gespritzt
Testergebnis:
Der Schwenkversuch belegt eine um bis zu 50-mal höhere Abriebfestigkeit der iglidur® Filament gegenüber den Standard-3D Druckmaterialien (z.B. ABS).
Verschleißtest schwenkend (Schwerlast) p= 20 MPa; v= 0,01 m/s; ß= 60°
Y = Verschleißrate [µm/km]
A = iglidur® I180 gedruckt B = iglidur® G Spritzguß C = iglidur® J Spritzguß D = iglidur® W300 Spritzguß E = iglidur® J260 Spritzguß
Testergebnis:
Bei diesem Schwerlastversuch mit einer Flächenpressung von 20 MPa (bzw. 800 kg) ist die Verschleißfestigkeit der gedruckten Gleitlager vergleichbar mit der von spritzgegossenen iglidur® Gleitlagern.
Reibwertversuch (rotierend):
Testparameter:
Flächenpressung: 1MPa
Gleitgeschwindigkeit: 0,3 m/s
Laufzeit: 2h
Wellenwerkstoffe: Cf53 und V2A
Reibwerttest rotierend: v= 0,3 m/s; p= 1 MPa; t = 2h
Y = Reibwert [MPa]
A = ABS gedruckt B = iglidur® I180 gedruckt C = iglidur® I170 gedruckt D = iglidur® J260 gedruckt E = iglidur® J260 gespritzt
Dieser Versuch zeigt die wesentlich niedrigeren Reibwerte der iglidur® Tribofilamente im Vergleich zu Standardmaterialien (ABS) für den 3D-Druck.
Geprüfte Leistung
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