Zuverlässige Kugelgewindetriebe für den 3D-Druck

Kugelgewindetriebe - Die Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer eignen sich für den Einsatz in der additiven Fertigung. Sie bieten ein hohes Maß an Präzision, Effizienz sowie Zuverlässigkeit und lassen sich flexibel an verschiedene 3D-Druck-Konzepte anpassen. 

3D-Drucker übersetzen digitale Konstruktionen in physische Objekte. Hierbei kommen je nach Verfahren unterschiedlichste Technologien, wie zum Bespiel selektives Lasersintern (SLS) oder Stereolithografie (SLA) zum Einsatz. In der additiven Fertigung werden präzise und zuverlässige Linearbewegungssysteme benötigt, mit denen sich besonders gleichmäßige Bewegungen realisieren lassen – unter anderem, um den Druckkopf und die Druckplatte in X,- Y- oder Z-Richtung zu verfahren. Die Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer lassen sich speziell an die hohen Anforderungen der Branche anpassen und bieten genau die Eigenschaften, die für eine optimale Maschinenkonstruktion und hochwertige Druckergebnisse erforderlich sind. 

Die Präzisions-Kugelgewindetriebe des Herstellers eignen sich für Hochgeschwindigkeits-3D-Druckprozesse mit schnellen Bewegungswechseln. Neben einer hohen Dynamik und Präzision ermöglichen die Komponenten durch reibungslose, vibrationsarme Bewegungen eine hohe und reproduzierbare Druckqualität. Darüber hinaus sind sie ideal für kompakte Bauräume und platzsparende Maschinenkonstruktionen geeignet, ohne dass Kompromisse bei der Stabilität gemacht werden müssen. Ein weiteres Plus: Die Kugelgewindetriebe aus Albstadt sind wartungsarm und für den Dauerbetrieb geeignet – für maximale Prozesssicherheit, ohne ungeplante Stillstände. 

Flexibel anpassbar für verschiedene Anwendungen 

Die Präzisions-Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer bieten eine optimale Lösung für verschiedene Anwendungen in der additiven Fertigung – von der XYZ-Achsen-Bewegung über die Materialdosierung und Einspritzung bis hin zum Plastifizieren von Kunststoff. Doch was macht sie so besonders? Dank des Wirkprinzips des Kugelgewindetriebs – der Kraftübertragung über abwälzende Kugeln – wird ein besonders hoher Wirkungsgrad in Verbindung mit hoher Steifigkeit und maximierter Energieeffizienz erreicht. 

„Durch die individuelle Auslegung unserer Kugelgewindetriebe stellen wir sicher, dass sie perfekt auf die Anforderungen unserer Kunden zugeschnitten sind“, erklärt Steffen Kopp, Bereichsleiter / Director Aerospace & Miniature Ball Screws bei August Steinmeyer. „Wir gehen auf die genauen Ansprüche und Problemstellungen ein, die das jeweilige Maschinendesign des Kunden mit sich bringt. Kompakte Bauraumanforderungen, komplexe Geschwindigkeitsprofile oder spezielle Geometrien sowie Sondermaterialien können problemlos um- und eingesetzt werden.“ 

Keramik dosieren und einspritzen 

Zum Beispiel sind bei Keramik-3D-Druckern für den Dentalbereich sehr feine Schichtdicken und detailgenaue Strukturen gefragt. Sie benötigen daher eine hochpräzise Steuerung der Materialförderung und der Bewegungsachsen. Keramikpasten oder -pulver erfordern eine sehr genaue und kontrollierte Verarbeitung. Sie sind hochviskos und empfindlich gegenüber Ruckbewegungen, Vibrationen oder Schwingungen. Daher sind sanfte und kontrollierte Bewegungen sowie verwindungssteife Führungssysteme wichtig, um Materialbrüche oder Qualitätseinbußen zu vermeiden. Die Komponenten aus Albstadt gewährleisten neben einer gleichmäßigen Materialdosierung auch eine stabile Achsenführung für feine Strukturen, um die hohen Anforderungen hochaufgelöster technischer Keramikkomponenten zu erfüllen. Auch eine hohe Verschleißfestigkeit ist hier essenziell, da das Material stark abrasiv ist. 

Kunststoff schmelzen und fördern 

Auch beim Plastifizieren von Kunststoff sind die Bewegungsachsen entscheidend für die Effizienz des Druckprozesses. Dabei steht die exakte Bewegung des Extruders und/oder des Druckbetts im Fokus, während der Kunststoff geschmolzen und schichtweise aufgetragen wird. Beim Aufschmelzen und Fördern von Kunststoffpellets oder Filamenten sorgen die Präzisions-Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer für eine kontrollierte Materialbewegung, was die Prozessstabilität erhöht. Eine präzise Bewegung der Düse bzw. des Bettes bei hohen Geschwindigkeiten ist entscheidend für saubere Layer und korrekt ausgeführte Geometrien ohne Unregelmäßigkeiten. Eine hohe Wiederholgenauigkeit ist bei Retraktionen, einem Wiedereinsetzen der Extrusion oder bei einem mehrschichtigen Aufbau mit hoher Maßhaltigkeit besonders wichtig. Die Komponenten des Herstellers können zudem aus hitzebeständigen Materialien gefertigt werden und gewährleisten dadurch einen sicheren und zuverlässigen Einsatz in Hochtemperaturbereichen.

Kugelgewindetriebe für extreme Umgebungsbedingungen 

Die Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer können auch für extreme Umgebungen ausgelegt werden und bieten eine hohe Zuverlässigkeit in der Anwendung sowie eine lange Lebensdauer ohne Leistungsverlust. Die robuste und langlebige Konstruktion mit optimierter Schmierung und minimaler Reibung sorgt für einen geringen Wartungsaufwand und minimale Stillstandzeiten. Das ist zum Beispiel bei Metall-3D-Druckern von Vorteil, denn diese arbeiten oft unter extremen Bedingungen wie Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre. Darüber hinaus müssen Kugelgewindetriebe hohe axiale Kräfte stabil und ohne Verformungen übertragen, was große Kugeln, mehrgängige Spindeln und eine vorgespannte Mutter erforderlich macht.

Präzisions-Kugelgewindetriebe aus dem Baukastensystem 

Die Fertigung von Kugelgewindetrieben erfordert viel Know-how und Erfahrung. Die August Steinmeyer GmbH & Co. KG – ein Unternehmen der Steinmeyer-Gruppe – hat sich auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb der Komponenten in verschiedenen Größen und Ausführungen spezialisiert. Der Hersteller bietet Kugelgewindetriebe in verschiedenen Größen, Ausführungen und Genauigkeitsklassen an: P1-P5 für Positionieranwendungen sowie T5 bis T7 für Transportanwendungen. Für die Zusammensetzung seiner Kugelgewindetriebe verfügt er über ein komplettes Baukastensystem mit Elementen und Bauteilen, die nach Bedarf kombiniert werden können. Miniatur-Kugelgewindetriebe haben einen Spindeldurchmesser von 3 bis 16 Millimetern, Präzisions-Kugelgewindetriebe von 16 bis 125 Millimetern, sie können für alle Arten von 3D-Druckern optimiert werden. Darüber hinaus sind sie mit verschiedenen Mutterntypen erhältlich, um spezifische Anforderungen zu erfüllen: 

• Anschlussgewinde-Einzelmutter mit 4-Punkt-Kontakt und Einzelgangumlenkung, 
• Zylinder-Einzelmutter mit 4-Punkt-Kontakt und Einzelgangumlenkung, 
• Flansch-Einzelmutter mit 4-Punkt-Kontakt und Einzelgangumlenkung mit Standardabstreifer. 

Auf Kundenwunsch können Empfehlungen bei der Auswahl des Schmierstoffs gegeben – oder alternativ vorgegebene Sonderschmierstoffe verwenden werden. Neben kostengünstigen Standardabstreifern hat der Hersteller auch Filzabtreifer, Doppelabstreifer oder Sonderabstreifer im Programm. Zusätzlich bietet das Unternehmen Kugelgewindetriebe aus Materialien wie z. B. rostfreien Stählen oder Ausführungen mit Keramikkugeln an. Auch Abweichungen vom Standard, wie Sondermuttern, Bundspindeln, lange Passungen, Verzahnungen, Kühlungen oder extreme Anforderungen an die Genauigkeit, lassen sich gegebenenfalls berücksichtigen. „Eine umfassende Beratung durch unsere Experten ist immer möglich und zahlt sich in jedem Fall aus“, so Kopp abschließend. „Wir finden für jede Anwendung die passende Lösung.“ 

Autor:  Jens Gühring, Vertriebsleiter bei August Steinmeyer 

Bilder: Bild: #651444395, ©stock.adobe.com/Patrick Helmholz; August Steinmeyer GmbH & Co. KG