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Lebensdauerberechnung dank Testlabor

iglidur 3D-Druck-Bauteile auf dem Prüfstand

3D-Druck-Polymere, die im Einsatz als bewegte Bauteile bis zu 80 Mal länger halten als gewöhnliche Kunststoffe und in manchen Anwendungen langlebiger sind als Metall.

Ist das Fantasterei? Nein, das sind die eindeutigen Zahlen, die die Versuche in unserem Testlabor ergeben und die von unseren Kunden bestätigt werden. Berechnet, getestet, bewiesen: Jede Aussage zur Lebensdauer von iglidur Kunststoffen für die Additive Fertigung basiert auf zahlreichen durchgeführten Vergleichen. Deren Auswertung bildet überdies die Datengrundlage für unseren Long Life Calculator, mit dem auch Sie die voraussichtliche Lebensdauer Ihrer gedruckten Bauteile mit nur wenigen Klicks berechnen können.

Laden Sie hier Ihr CAD-Modell hoch und berechnen Sie die Lebensdauer Ihres individuellen BauteilsBerechnen Sie hier die Lebensdauer speziell für Zahnräder

Diese Verschleißtests finden Sie auf dieser Seite:

Linearlager mit Pfeilen zur Darstellung der Verschleißprüfung.

3D-gedruckte Linearlager im Vergleich

Faktor 33 weniger Verschleiß als ABS

Zum linearen Verschleißtest
Gleitlager mit Pfeil nach links und rechts zur Darstellung von Bewegungsrichtung und Verschleißtest.

3D-Druck-Buchse im linearen Kurzhub-Test

Mehr als 300 Mal höhere Lebensdauer als ABS

Zum linearen Kurzhub-Test
3D-gedruckte Buchse im Verschleißtest mit Pfeilen für die Drehrichtung.

3D-gedruckte Gleitlager im Schwenktest

Bis zu 50 Mal höhere Abriebfestigkeit als PA12

Zu den Schwenktests
3D-gedruckte Gewindemutter im Verschleißtest mit orangefarbenen Verschleißmarkierungen.

Gedruckte Antriebsgewindemuttern getestet

Bis Faktor 18 langlebiger als ABS

Zum Antriebsmutter-Test
Umlenkrolle für den 3D-Druck-Verschleißtest.

Reibwert- und Lebensdauertest für rotierende Lager

Hohe Lebensdauer bei iglidur i3 - Ausfall bei ABS

Zu den Rotationstests
Zwei Zahnräder im Verschleißtest für 3D-Druck.

3D-Druck-Zahnräder auf dem Teststand

Bis zu 80% abriebfester als gewöhnliche Kunststoffe

Zu den Zahnradtests

Verschleißtest: Linear Langhub

3D-Druck-Materialien im Test: Verschleißfester Kunststoff iglidur i3 schlägt ABS-Material um den Faktor 33

Testparameter:

  • Flächenpressung: 0,11 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,34 m/s
  • Hubweg: 370 mm
  • Laufzeit: 3 Wochen

Wellenwerkstoffe: Alu hc

Linearführung im Verschleißtest an einer Prüfmaschine.
Linearführung im Verschleißtest an einer Prüfmaschine.

Y-Achse: Verschleißrate [μm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. ABS (FDM 3D-Druck)
2. iglidur i180 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
4. iglidur J (Spritzguss)

Balkendiagramm mit vier Werten: 13,3, 0,8, 0,4 und 0,2.
Balkendiagramm mit vier Werten: 13,3, 0,8, 0,4 und 0,2.

Testergebnis:
Der Langhubversuch zeigt um Faktor 15 niedrigere Verschleißwerte von iglidur i180 (FDM) und sogar Faktor 33 niedrigere Werte bei iglidur i3 (SLS). Dank der sehr guten tribologischen Eigenschaften sind die verschleißfesten iglidur Materialien sehr gut für Langhubanwendungen wie zum Beispiel X-Y Portale für Pick & Place-Anwendungen oder auch Gleitlager und Gleitschienen im 3D-Drucker geeignet.

Verschleißtest von Linear-Langhub-Produkten mit vier Zuständen der Innenverzahnung.
Verschleißtest von Linear-Langhub-Produkten mit vier Zuständen der Innenverzahnung.

Verschleißtest: Linear Kurzhub

Tribologische Eigenschaften von Gleitlagern aus dem 3D-Drucker fast identisch zu gespritzten

Ermitteln Sie die Lebensdauer von 3D-Druck-Gleitlagern in Ihrer Anwendung: Einfach die erforderlichen Parameter in den kostenlosen Long Life Calculator für Gleitlager eingeben und die Einsatzdauer des Lagers berechnen lassen: ⯈ Zum Long Life Calculator

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,3 m/s
  • Hubweg: 5 mm
  • Laufzeit: 1 Woche

Wellenwerkstoffe:

■ CF53 / 1.1213: Gehärteter Stahl
■ V2A / 1.4301: Rostfreier Stahl

Lineares Verschleißtest-System mit Kurzhub und mehreren Schlitten auf einer Prüfstrecke.
Lineares Verschleißtest-System mit Kurzhub und mehreren Schlitten auf einer Prüfstrecke.

Y-Achse: Verschleißrate [μm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. ABS (FDM 3D-Druck)
2. iglidur J260 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur J260 (Spritzguss)

Verschleißvergleich von Lagern: 3D-gedrucktes Lager zeigt höheren Verschleiß als Spritzgusslager.
Verschleißvergleich von Lagern: 3D-gedrucktes Lager zeigt höheren Verschleiß als Spritzgusslager.

Testergebnis:
Die Gleitlager aus verschleißfestem Kunststoff iglidur J260 hat ähnliche gute Verschleißraten, unabhängig davon, ob es im 3D-Druck oder im Spritzguss hergestellt wurde. Im Test wurden iglidur J260 Spritzgussgleitlager und 3D-Druck-Gleitlager mit der gleichen Belastung und Gleitgeschwindigkeit getestet. 
Außerdem zeigt dieser Versuch, dass bei unseren iglidur 3D-Druck-Materialien Reibungswerte und abrasiver Verschleiß dank tribologischer Eigenschaften um ein vielfaches niedriger sind, als bei Standard ABS-Materialien.

Drei verschleißgeprüfte Gleitlager in Schwarz und Beige, nummeriert 1 bis 3.
Drei verschleißgeprüfte Gleitlager in Schwarz und Beige, nummeriert 1 bis 3.

Lager aus 3D-Druck-Gleitkunststoffen überzeugen mit einer deutlich höheren Lebensdauer als Lager aus herkömmlichen 3D-Druck-Kunststoffen und mit mindestens genau so geringen Verschleißwerten wie gedrehte Bauteile.

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,1 m/s

Wellenwerkstoffe:

■ CF53 / 1.1213: Gehärteter Stahl
■ V2A / 1.4301: Rostfreier Stahl

Diagramm zum Verschleiß von Lagern bei 3D-Druck, Spritzguss und Drehen unter linearen Testbedingungen.
Diagramm zum Verschleiß von Lagern bei 3D-Druck, Spritzguss und Drehen unter linearen Testbedingungen.

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i150 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur i190 (FDM 3D-Druck)
4. PA12 (SLS 3D-Druck)
5. ABS (FDM 3D-Druck)
6. PA66 (Spritzguss)
7. POM (gedreht)
8. PA66 (gedreht)

Verschleißtest: Schwenkend

Bis zu 50-mal höhere Abriebfestigkeit dank iglidur Kunststoffen

Wie lange hält ein 3D-gedrucktes iglidur-Lager in Ihrer Anwendung? Einfach die Anforderungen eingeben und die Lebensdauer mit unserem kostenlosen Long Life Calculator für Gleitlager online ermitteln: ⯈ Zum Long Life Calculator

Testparameter:

  • Flächenpressung: 20 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s
  • Schwenkwinkel: 60°
  • Laufzeit: 4 Wochen

Wellenwerkstoffe: V2A

Verschleißtest an einer schwenkbaren Metallbaugruppe mit mehreren Lager- und Spannpunkten.
Verschleißtest an einer schwenkbaren Metallbaugruppe mit mehreren Lager- und Spannpunkten.

Y-Achse: Verschleißrate [µm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. PA12 (SLS 3D-Druck)
2. PA12 + Glaskugeln (SLS 3D-Druck)
3. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
4. iglidur W300 (Spritzguss)

Balkendiagramm zu einem Verschleißtest: Balken 1 bei 402,2, Balken 2 bei 209,2, Balken 3 bei 37,7 und Balken 4 bei 42.
Balkendiagramm zu einem Verschleißtest: Balken 1 bei 402,2, Balken 2 bei 209,2, Balken 3 bei 37,7 und Balken 4 bei 42.

Testergebnis:

Beim Schwenkversuch führen die tribologischen Eigenschaften der iglidur Werkstoffe zu einer bis zu 50-fach höheren Abriebfestigkeit gegenüber den Standard 3D-Druck-Materialien (z.B. PA12).

Vier verschlissene Gleitlager im Vergleich nach einem Schwenkverschleißtest.
Vier verschlissene Gleitlager im Vergleich nach einem Schwenkverschleißtest.

Im Schwenktest beweisen Lager aus 3D-Druck Gleitkunststoffen eine mehrfach höhere Lebensdauer als aus anderen Kunststoffen unabhängig vom Fertigungsverfahren.

Testparameter:

  • Flächenpressung: 2 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s
  • Schwenkwinkel 60°

Wellenwerkstoffe:

■ CF53 / 1.1213: Gehärteter Stahl
■ V2A / 1.4301: Rostfreier Stahl

Balkendiagramm zum Verschleiß von Lagern bei 3D-Druck, Spritzguss und Drehen.
Balkendiagramm zum Verschleiß von Lagern bei 3D-Druck, Spritzguss und Drehen.

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i150 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur i190 (FDM 3D-Druck)
4. PA12 (SLS 3D-Druck)
5. ABS (FDM 3D-Druck)
6. PA66 (Spritzguss)
7. POM (gedreht)
8. PA66 (gedreht)

Verschleißtest: Schwenkend Schwerlast

Vergleichbare tribologische Eigenschaften bei gedrucktem und spritzgegossenem Gleitlager

Ermitteln Sie die genaue Lebensdauer von einem 3D-Druck-Lager aus iglidur in Ihrer Anwendung: Einfach die erforderlichen Parameter in den kostenlosen Long Life Calculator für Gleitlager eingeben und die Lebensdauer online berechnen: ⯈ Zum Long Life Calculator

Testparameter:

  • Flächenpressung: 10, 20 und 45 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s
  • Schwenkwinkel: 60°
  • Laufzeit: 1 Woche

Im Versuch wurden Gleitlager im Durchmesser und Länge von 20 mm getestet, d.h. auf dem 3D-Druck-Gleitlager lasteten 1.800 kg.

Schwenkender Belastungstest mit Metallgelenk und Manometer an einer Prüfvorrichtung.
Schwenkender Belastungstest mit Metallgelenk und Manometer an einer Prüfvorrichtung.

Y-Achse: Verschleißrate [µm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i180 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur G (Spritzguss)
4. iglidur W300 (Spritzguss)

Diagramm zum Vergleich des Verschleißes von Gleitlagern bei verschiedenen Flächenpressungen.
Diagramm zum Vergleich des Verschleißes von Gleitlagern bei verschiedenen Flächenpressungen.

Testergebnis:
Bei diesem Schwerlastversuch wird gezeigt, dass 3D-Druck Gleitlager (SLS-Verfahren) auf bis zu 45 MPa Flächenpressung belastet werden können. Dabei ist der abrasive Verschleiß genauso gut, wie bei Gleitlagern aus dem Spritzguss. Der Einsatz in Hochlastanwendungen ist also möglich.

Vier Verschleißproben von Gleitlagern in unterschiedlichen Materialfarben, nummeriert 1 bis 4.
Vier Verschleißproben von Gleitlagern in unterschiedlichen Materialfarben, nummeriert 1 bis 4.

Verschleißtest: Schwenkend unter Wasser

Vergleich der Verschleißraten von iglidur Materialien für 3D-Druck und Spritzguss im Einsatz unter Wasser

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 und 2 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s
  • Temperatur: 23° C

Wellenwerkstoff: V2A

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i8-ESD (SLS 3D-Druck)
3. iglidur J (Spritzguss)
4. iglidur UW (Spritzguss)
5. iglidur UW160 (Spritzguss)

Y-Achse: Verschleißrate [µm/km]

Vergleich des Verschleißs von iglidur-Materialien für 3D-Druck und Spritzguss im Unterwasser-Test mit zwei Belastungen.
Vergleich des Verschleißs von iglidur-Materialien für 3D-Druck und Spritzguss im Unterwasser-Test mit zwei Belastungen.

Testergebnis:
In diesem Schwenkversuch unter Wasser zeigt sich, dass 3D-gedruckte Gleitlager aus dem elektrostatisch ableitenden SLS-Material iglidur i8-ESD eine besonders hohe Lebensdauer haben und das Material damit für solche Anwendungen genauso gut geeignet ist, wie die speziell für den Einsatz unter Wasser entwickelten Spritzguss-Materialien iglidur UW und UW160.
iglidur J ist in trockener Umgebung ein häufig verwendetes igus-Material, aber für den Einsatz unter Wasser aufgrund der eher hohen Verschleißrate nicht so gut geeignet.

Verschleißtest: Antriebsmutter

iglidur Materialien im 3D-Druck: Verschleißfeste Kunststoffe im Vergleich zu Standard-Materialien um Faktor 6 bis Faktor 18 haltbarer

Testparameter:

  • Drehmoment: 129 Nm
  • Hubweg: 370 mm
  • Geschwindigkeit (Spindeldrehzahl): 290 U/min
  • Laufzeit: 2 Wochen
Antriebsmuttern auf einem Prüfstand für Verschleißtests.
Antriebsmuttern auf einem Prüfstand für Verschleißtests.

Y = Verschleißrate [µm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. ABS (FDM 3D-Druck)
2. iglidur i180 (FDM 3D-Druck)
3. iglidur J260 (FDM 3D-Druck)
4. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
5. iglidur J (Spritzguss)

Verschleißvergleich von 3D-gedruckten und spritzgegossenen Gewindemuttern: Balkendiagramm mit fünf Messwerten.
Verschleißvergleich von 3D-gedruckten und spritzgegossenen Gewindemuttern: Balkendiagramm mit fünf Messwerten.

Testergebnis:
In diesem Test liegt die Verschleißfestigkeit je nach 3D-Druckmaterial und Verfahren von igus 3D-Druckmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Materialien um Faktor 6 bis Faktor 18 höher.
Antriebsmuttern im 3D-Druck herzustellen bietet gerade bei niedrigen Stückzahlen Kostenvorteile, da das Gewinde direkt im 3D-Druck mit hergestellt werden kann und so kein teures Werkzeug zum Schneiden des Gewindes benötigt wird. Dazu ist lediglich notwendig, dass das Gewinde im Modell auskonstruiert ist.

Verschleißtest von Antriebsmuttern mit fünf nummerierten Proben in verschiedenen Farbvarianten.
Verschleißtest von Antriebsmuttern mit fünf nummerierten Proben in verschiedenen Farbvarianten.

Reibwerttest: Rotierend

Verschleißfester Kunststoff iglidur und Standard ABS-Material im Vergleich - niedrigere Reibwerte bei iglidur

Verschleißfeste Kunststoffe und tribologische Eigenschaften sind hilfreich bei der Auslegung von Motoren bzw. Antriebskräften, da mit halber Reibung auch nur halb so hohe Antriebskräfte notwendig sind. Mit unserem kostenlosen Long Life Calculator für Gleitlager können Sie unter Angabe Ihrer Anforderungen ermitteln, wie lange ein 3D-Druck-Lager aus iglidur in Ihrer Anwendung halten wird.

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,1 m/s

Wellenwerkstoff: Cf53

Prüfaufbau mit rotierender Metallwelle in einer Maschine.
Prüfaufbau mit rotierender Metallwelle in einer Maschine.

Y = Reibwert [-]
X = Laufzeit [h]

1. PA12 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)

Diagramm mit zwei Linien: Die schwarze Kurve steigt leicht an und bleibt weitgehend stabil, die orange Kurve fällt und flacht dann ab.
Diagramm mit zwei Linien: Die schwarze Kurve steigt leicht an und bleibt weitgehend stabil, die orange Kurve fällt und flacht dann ab.

Testergebnis:
Die tribologischen Eigenschaften von iglidur i3 sind in dem Versuch um Faktor 2 besser, als bei den Standard-3D-Druck-Materialien. Dies ist drauf zurückzuführen, dass in iglidur Materialien Festschmierstoffe verarbeitet sind, die die Reibungswerte absenken und die Verschleißfestigkeit erheblich erhöhen.

Drei rotierende Gleitlager-Proben mit unterschiedlich starkem Verschleiß, nummeriert 1 bis 3.
Drei rotierende Gleitlager-Proben mit unterschiedlich starkem Verschleiß, nummeriert 1 bis 3.

Verschleißtest: Rotierend

Verschleißwerte von iglidur 3D-Druck-Materalien im Vergleich mit gängigen 3D-Druck-Kunststoffen

Wie lange hält ein 3D-Druck-Lager aus iglidur in Ihrer Anwendung? Nutzen Sie unseren Long Life Calculator für Gleitlager, um die Lebensdauer unter Angabe der erforderlichen Anforderungen präzise zu ermitteln.

Testparameter:

  • Flächenpressung: 20 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,01 m/s

Wellenwerkstoff: V2A

Versuchsaufbau zur Rotation und zum Verschleißtest mit mehreren Prüfzylindern.
Versuchsaufbau zur Rotation und zum Verschleißtest mit mehreren Prüfzylindern.

Y-Achse: Verschleißrate [µm/km]

X-Achse: Materialien im Test

1. ABS (FDM 3D-Druck)
2. PA12 (SLS 3D-Druck)
3. iglidur i180 (FDM 3D-Druck)
4. iglidur J260 (FDM 3D-Druck)
5. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
6. iglidur W300 (Spritzguss)

Vereinfachte Grafik zum Verschleißvergleich von Lagern bei Rotationsprüfung.
Vereinfachte Grafik zum Verschleißvergleich von Lagern bei Rotationsprüfung.

Testergebnis:
Der Verschleiß von gedruckten Gleitlagern aus iglidur i180 ist um 89,5% geringer als von im selben Verfahren hergestellten Lagern aus dem häufig verwendeten ABS-Kunststoff. Das gesinterte Lager aus iglidur i3 bewies 94,87% weniger Verschleiß als das gesinterte Lager aus PA12. Bessere Werte wiesen nur die aus dem Spezialfilament iglidur J260 und das im Spritzguss aus iglidur W300 gefertigte Lager auf.

Sechs 3D-gedruckte Lagerbuchsen mit den Nummern 1 bis 6, verschiedene Verschleißzustände.
Sechs 3D-gedruckte Lagerbuchsen mit den Nummern 1 bis 6, verschiedene Verschleißzustände.

Im Rotationstest performen die Lager aus 3D-Druck-Gleitkunststoffen deutlich besser als die Lager aus regulären Kunststoffen, unabhängig vom Fertigungsverfahren.

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,3 m/s

Wellenwerkstoffe:

■ CF53 / 1.1213: Gehärteter Stahl
■ V2A / 1.4301: Rostfreier Stahl

Vergleich der Verschleißrate von Gleitlagern bei drei Herstellverfahren unter Rotationsbedingungen.
Vergleich der Verschleißrate von Gleitlagern bei drei Herstellverfahren unter Rotationsbedingungen.

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i190 (FDM 3D-Druck)
3. PA12 (SLS 3D-Druck)
4. ABS (FDM 3D-Druck)
5. PA66 (Spritzguss)
6. POM (gedreht)
7. PA66 (gedreht)

Verschleißtest: Rotierend unter Wasser

Vergleich der Verschleißraten von iglidur Materialien für 3D-Druck und Spritzguss im Einsatz unter Wasser

Testparameter:

  • Flächenpressung: 1 und 2 MPa
  • Gleitgeschwindigkeit: 0,3 m/s
  • Temperatur: 23° C

Wellenwerkstoff: V2A

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i8-ESD (SLS 3D-Druck)
3. iglidur J (Spritzguss)
4. iglidur UW (Spritzguss)
5. iglidur UW160 (Spritzguss)

Y-Achse: Verschleißrate [µm/km]

Vergleich der Verschleißraten von iglidur-Materialien in Unterwasser-Rotationsprüfung.
Vergleich der Verschleißraten von iglidur-Materialien in Unterwasser-Rotationsprüfung.

Testergebnis:
Im Rotationsversuch unter Wasser zeigt sich, dass 3D-gedruckte Gleitlager aus dem elektrostatisch ableitenden SLS-Material iglidur i8-ESD eine besonders hohe Lebensdauer haben und das Material damit für solche Anwendungen genauso gut geeignet ist, wie die speziell für den Einsatz unter Wasser entwickelten Spritzguss-Materialien iglidur UW und UW160.
iglidur J ist in trockener Umgebung ein häufig verwendetes igus-Material, aber für den Einsatz unter Wasser aufgrund der eher hohen Verschleißrate nicht so gut geeignet.

Test zur UV- und Witterungsbeständigkeit

Vergleich der Veränderung der Festigkeit von iglidur Materialien für 3D-Druck und Spritzguss

Testbedingungen:

  • ASTM G154 Zyklus: Simulation von Bewitterung und UV-Licht
  • Dauer: 2.000 Stunden

X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i8-ESD (SLS 3D-Druck)
2. iglidur i3 (SLS 3D-Druck)
3. iglidur i6 (SLS 3D-Druck)
4. iglidur J (Spritzguss)
5. iglidur G (Spritzguss)

Y-Achse: prozentuale Veränderung der Festigkeit

Balkendiagramm zum Vergleich von fünf Materialwerten nach Wetterung und UV-Bestrahlung.
Balkendiagramm zum Vergleich von fünf Materialwerten nach Wetterung und UV-Bestrahlung.

Testergebnis: SLS-Materialien stehen Spritzguss-Materialien in nichts nach

Nachdem die Biegeprobekörper im Test 2.000 Stunden lang Feuchtigkeit und UV-Licht ausgesetzt wurden, zeigt sich, dass die iglidur-Materialien für das selektive Lasersintern eine ähnliche Veränderung der Festigkeit aufweisen wie die am häufigsten verwendeten Spritzguss-Materialien iglidur J und G. Am beständigsten gegenüber Witterung und UV-Licht ist das SLS-Material iglidur i8-ESD. Dieser Versucht macht deutlich, dass die iglidur 3D-Druck Materialien den Spritzguss-Materialien in nichts nachstehen, was die UV- und Witterungsbeständigkeit angeht.

Zahnradversuch: Zyklen bis Zahnbruch

Testparameter:
Schwenkend 1440°:
n = 64 U/min
M = 2,25 Nm
z= 30
m= 1
b = 6 mm

Zahnstange und Ritzel an einer Prüf- oder Testvorrichtung für den 3D-Druck.
Zahnstange und Ritzel an einer Prüf- oder Testvorrichtung für den 3D-Druck.

In diesem Versuch wird mit einem Zahnrad eine Zahnstange angetrieben und gemessen nach wie viel Zyklen das Zahnrad bricht. Es ist zu sehen, dass die im 3D-Druck bzw. Lasersintern hergestellten iglidur Zahnräder in dem Test doppelt so lange halten wie gefräste Zahnräder aus POM.


X-Achse: Materialien im Test

1. iglidur i3 (gedruckt)
2. iglidur i8-ESD (gedruckt)
3. POM (gefräst)
4. iglidur i6 (gedruckt)
5. iglidur i190 (gedruckt)
6. PLA (gedruckt)
7. PETG (gedruckt)
8. SLA

Bis auf das Zahnrad aus POM stammen die CAD-Modelle aller getesteten Zahnräder aus dem igus Zahnrad-Konfigurator.

Diagramm zum Vergleich der Lebensdauer von Zahnrädern aus iglidur und Standardmaterialien.
Diagramm zum Vergleich der Lebensdauer von Zahnrädern aus iglidur und Standardmaterialien.

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 (gesintert): Geringer Verschleiß nach 1 Million Zyklen

Geringer abrasiver Verschleiß durch Tribologie-Kunststoffe aus dem 3D-Drucker

Verschleiß ist bei Bauteilen in bewegten Anwendungen ein wichtiger Aspekt. Verschleißfester Kunststoff wie unsere iglidur Materialien, sind die Lösung, damit Verschleiß minimiert, und die Lebensdauer der Bauteile erhöht wird. Dank der tribologischen Eigenschaften sind die iglidur Materialien perfekt für alle Anwendungsbereiche geeignet, in denen es auf gute Reibwerte und möglichst geringen Verschleiß ankommt.

Das igus Testlabor erstreckt sich über 3.800 m². igus erforscht und entwickelt in umfangreichen Versuchsreihen im branchengrößten Testlabor neue 3D-Druck-Werkstoffe für bewegte Anwendungen. Alle Materialien werden mit verschiedenen Testreihen auf ihre tribologischen Eigenschaften hin geprüft damit Verschleiß und Wartungsintervalle minimiert werden. Sie sind besonders reibungs- und verschleißarm und sorgen für einen schmierfreien und wartungsarmen Einsatz.

iglidur Kunststoffe bieten sehr gute tribologische Eigenschaften und gewährleisten dadurch eine höhere Lebensdauer für Kunststoffbauteile.

In unserem Testlabor prüfen wir laufend tribologische Eigenschaften von 3D-gedruckten Teilen in Anlehnung an DIN ISO 7148-2. Die Versuchsreihen umfassten lineare, schwenkende und rotierende Bewegungen auf verschiedenen Wellenmaterialien. Bei unserem Filament iglidur J260 waren die Reibwerte und der Verschleiß in allen Tests niedrig, während das Standard ABS-Material im rotierenden Test auf der Edelstahlwelle schnell ausfiel. Die gedruckten Gleitlager aus iglidur Spezial-Filament sind in allen Versuchsaufbauten ähnlich verschleißfest wie klassische iglidur Spritzguss-Komponenten. Unsere im 3D Druck hergestellten Zahnräder erreichen dank dem verschleißfestem Kunststoff iglidur i3 und einer optimierten Zahnform eine höhere Lebensdauer als Standard-Materialien.

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Kilian Näf
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