dryspin-Laufmutter an einer Maschine zur Gewindefertigung.

Der Drucker, der sich selbst herstellt

3D Drucker Reprap

drylin R Linearführung in einem 3D-Drucker für präzise, schnelle Bewegungen.

Technische Daten:

Was wurde benötigt: Ein 3D-Drucker, der seine wesentliche Teile schnell und präzise selbst herstellen kann
Anforderungen: Hohe Präzision und Arbeitstempo, keine Vibration, geringes Gewicht, Schmierfreiheit, geringe Reibung
Eingesetze Produkte: drylin® Linearführungen, dryspin® Spindelantriebe und Flansch-Trapezgewindemuttern, Schrittmotoren
Erfolg für den Kunden: Mit dem xBot zielt Benjamin Krux auf anspruchsvolle Privat-Anwender sowie Schulen, Universitäten und die Industrie: „Der Drucker ist nicht nur schnell und präzise, sondern auch hochwertig und langlebig. Er kann verschiedene Materialien verarbeiten – vom kompostierbaren PLA über den Standardwerkstoff ABS bis zu flexiblen Materialien wie Nylon und gummiartigen Kunststoffe. Die Konstruktion ist solide, und alle wesentlichen Komponenten werden in Österreich oder Deutschland hergestellt.“

3D-Druck mit Präzision und hohem Tempo – und mit igus-Linearführungen

Reprap xBot: Der Drucker, der sich selbst herstellt
Der xBot von Reprap Austria ist ein 3D-Drucker, der nicht nur wesentliche Teile seiner selbst herstellen kann. Er druckt nach dem Prinzip des „Fused Deposition Modeling“ (FDM) sehr präzise und schnell. Dazu leisten Komponenten aus dem igus-Antriebsbaukasten einen wichtigen Beitrag.

Im rasch wachsenden Markt der 3D-Drucker hat die Marke Reprap einen besonderen Ruf. Denn Reprap ist kein Hersteller und kein Unternehmen, sondern – wenn man so will – ein „Open Source“-Projekt oder eine frei im Internet verfügbare Grundkonstruktion, die von möglichst vielen Anwendern genutzt werden soll.

Die Idee stammt von dem englischen Professor Adrian Bowyer. Er entwickelte 2006 einen 3D-Drucker, der die Kunststoffteile, die man für seinen Bau benötigt, selbst herstellen kann: den sich selbst replizierenden Drucker oder, auf Englisch „Replicating Rapid Prototyper“, kurz RepRap. Die Konstruktionsdaten und -zeichnungen veröffentlichte er im Internet. Sein Ziel: Möglichst viele Anwender sollen den 3D-Drucker bauen und ihn auch weiterentwickeln.

Dieses ungewöhnliche Konzept hat Erfolg und zieht weiter Kreise. Es führt dazu, dass die RepRaps in verschiedenen Ländern zwar die gleiche Basiskonstruktion nutzen, aber in ihrer Ausprägung durchaus unterschiedlich sind.

xBot von Reprap Austria: Schnell und hochpräzise
Die von Benjamin Krux/ Reprap Austria entwickelte zweite Generation des xBot überzeugt schon auf den ersten Blick durch das solide Aluminiumgehäuse in perfektem Finish. Wichtiger sind aber die Präzision und das Arbeitstempo, und beide sind beachtlich, wie der Entwickler erläutert: „Der xBot druckt mit einer Genauigkeit von bis zu 2/100 mm. In der Praxis reicht aber meist ein Aufbau aus 1/10 mm dicken Schichten. Und weil wir das Gewicht der sich bewegenden Teile auf ein Minimum reduziert haben, erreicht der Drucker eine sehr hohe Geschwindigkeit ohne Vibrationen.“

Hierfür verantwortlich sind neben dem geringen Eigengewicht des Druckkopfs auch die hochwertige Antriebstechnik und die stabile, hochpräzise Führung von Druckkopf und Druckbett. In der X- und Y-Achse werden igus-Linearführungen verwendet, und für das präzise Positionieren des Druckbetts in der Z-Achse sorgen zwei parallel laufende Spindelantriebe aus dem igus drylin-Programm, die von Schrittmotoren angetrieben werden.

Drei Männer stehen in einem Raum und präsentieren eine drylin R Linearführung für den 3D-Druck.

drylin R Gleitlager an einer Gewindespindel in einer 3D-Druckanlage.

Antriebskomponenten aus dem igus-Baukasten
Benjamin Krux wählte Flansch-Trapezgewindemuttern vom Typ drylin JFRM mit einer 10 x 2 mm- Trapezspindel. Die Trapezgewindemuttern werden aus dem Hochleistungs-Polymer iglidur J gefertigt, das dank „eingebautem“ Schmierstoff über hervorragende Gleiteigenschaften bei geringster Reibung verfügt. Dieses Antriebskonzept bringt beste Voraussetzungen für vibrationsfreies, schnelles Verfahren und präzises Positionieren mit.

An den vier Eckpunkten des Druckbettes sind nicht angetriebene Führungen abgebracht, und auch im Verborgenen kommen Antriebselemente aus dem igus-Baukasten zum Einsatz: Die Vertikalführungen für das Heizbett verfahren über drylin R-Lineargleitlager vom Typ RJUM-01, bei denen ein geschlossener anodisierter Aluminiumadapter, dessen Abmessungen dem Standard für Kugelumlaufbuchsen entsprechen, mit einer Gleitfolie aus iglidur J kombiniert ist.

Mit dem xBot zielt Benjamin Krux auf anspruchsvolle Privat-Anwender sowie Schulen, Universitäten und die Industrie: „Der Drucker ist nicht nur schnell und präzise, sondern auch hochwertig und langlebig. Er kann verschiedene Materialien verarbeiten – vom kompostierbaren PLA über den Standardwerkstoff ABS bis zu flexiblen Materialien wie Nylon und gummiartigen Kunststoffe. Die Konstruktion ist solide, und alle wesentlichen Komponenten werden in Österreich oder Deutschland hergestellt.“

Trotz dieses hohen Qualitätsanspruchs gehört es zum Selbstverständnis von Reprap, günstige 3D-Drucker anzubieten: Schließlich sollen viele Anwender die Vorteile der generativen Fertigung nutzen. Auch das ist für Benjamin Krux ein Grund, igus-Komponenten und andere kostengünstige Standardzulieferteile einzusetzen. Kennengelernt hat er das Unternehmen übrigens fast vor Ort, auf der Messe „Automation“ in Linz. Nur 30 Kilometer davon, in Neuhofen/ Krems, befindet sich der Firmensitz von RepRap Austria.

„Man wird 3D-Drucker so einsetzen wie den PC.“
Mit der Konstruktion und der Positionierung des xBot als hochwertiger und solider, aber dennoch kostengünstiger 3D-Drucker stößt Benjamin Krux auf rege Nachfrage. Aktuell hat er zum Beispiel ein „Offenes Technologielabor“, das mehrere Schulen in Vorchdorf/ Österreich eingerichtet haben, mit acht xBots ausgestattet. Er ist überzeugt: „In wenigen Jahren wird man 3D-Drucker so einsetzen wie heute den PC.“

Davon wird dann auch ein relativ neues Geschäftsfeld von igus profitieren: Die Hochleistungs-Polymere aus dem iglidur-Programm sind als Filamente lieferbar, die von 3D-Druckern wie eben dem xBot zu Konstruktionselementen in individueller Formgebung verarbeitet werden können.

drylin R Linearführung in einer 3D-Druckmaschine führt den Druckkopf präzise.

Eingesetzte Produkte

Weitere 3D-Druck Anwendungen

Reinraum-3D-Drucker

Was wurde benötigt: Ein präziser und zuverlässiger Reinraum-3D-Drucker für die Verarbeitung von Thermoplasten
Anforderungen: Absolute Schmier- und Wartungsfreiheit, hohe Lebensdauer, geeigent für Reinräume, kein Abrieb, Kosteneffizienz
Erfolg für den Kunden: An allen Linearführungen wurde durch Nutzung der drylin®-Lager mit tauschbaren Gleitfolien konstruktive Freiheit gewonnen. Dies hat den Entwurfsprozess des erheblich beschleunigt. Die Gleitfolien vermeiden unerwünschte Partikelfreisetzung und bieten gleichzeitig Prozessstabilität. Die Nutzung passender Schienen- und Wellenführungen brachte zusätzlich Vorteile in der Umsetzung der Anlage.

Zur Anwendung

3D-Drucker in einer geschlossenen Testzelle mit Filamentführung und Bauteilaufnahme.

Tragbarer 3D Drucker

Was wurde benötigt: Ein 3D-Drucker, der kompakt und tragbar ist, aber trotzdem detallierte 3D-Teile herstellen kann
Anforderungen: Beste Performance auch in engen Bauräumen, keine Wartungen, 100 % Schmierfrei, geringer Verschleiß und Reibung, reibungsloser Trockenlauf, vibrations- und geräuschfrei, keine Anhaftung von Staub und Schmutz
Erfolg für den Kunden: In Entwicklungsländern und Notstandsgebieten ist ein tragbares Gerät mit großer Präzision sehr hilfreich. Es ist ein radikalen Fortschritt für die zahnmedizinische und medizinische Versorgung. Die igus® Produkte im 3D-Drucker sorgen für eine lange Lebensdauer, saubere Druckbedingungen und einen Trockenlauf ohne Vibrationen oder Geräusche.

Zur Anwendung

Lumifold-Gerät mit angehobenem Deckel und sichtbarer Technik im Inneren.

Fabforge Innovations 3D-Drucker

Was wurde benötigt: Ein präziser und leiser 3D-Drucker, der die Bedingungen für "Made in India" erfüllt
Anforderungen: 100 % Schmier- und Wartungsfreiheit, präzise, leiser und vibrationsfreier Lauf, reibungsloser Trockenlauf

Erfolg für den Kunden: Fabforge Innovations ist ein Hersteller von 3D-Druckern mit Sitz in Südindien und ist landesweit tätig. Früher wurden Linearschienen anderer Hersteller verwendet, aber um die Bedingungen von "Made in India" zu erfüllen, hat Fabforge Innovations das Design geändert und Produkte von igus® verwendet.

Zur Anwendung

CAD-Modell einer Linearanordnung mit mehreren igus Führungselementen und Achsen.

3D gedruckte Gewindemutter

Was wurde benötigt: Ein Alternative zu metallischen Kugelgewindemuttern, die eigenständig mittels 3D-Druck herstellbar ist
Anforderungen: 100 % Schmier- und Wartungsfreiheit, leiser Lauf, einfache Herstellung, Leichtgängigkeit, spielfrei
Erfolg für den Kunden: Bei dem Entwurf gab es keine andere Möglichkeit, um das gesetzte Ziel zu erreichen. Die Parameter waren vorgegeben und das Endprodukt musste funktionieren. Die Optimierung der Kontaktfläche war entscheidend für die Reduzierung der Reibung. Auch die Oberflächenhärtung der Gewinde reduzierte die Reibung. Nach mehreren Druckversuchen konnte die Druckqualität verbessert werden.

Zur Anwendung

Gewindespindel an einer Maschinenkonstruktion mit Führungsstangen und Metallplatte.

Mini 3D-Drucker

Was wurde benötigt: Ein kompakter und kostengünstiger Mini-3D-Drucker
Anforderungen: Während des Druckens muss ein Tablett extrem präzise vertikal Verfahren ausführen, um eine hohe Druckauflösung von 50 Mikrometer zu erreichen. Daneben mussten für den kompakten 3D-Drucker möglichst kleine Komponenten gefunden werden.

Erfolg für den Kunden: Mithilfe der drylin Komponenten konnte mit dem Lumi Pocket ein 3D-Drucker entwickelt werden, der ein extrem kompaktes Design mit einer hervorragenden Druckqualität und einem unschlagbaren Preis verbindet.

Zur Anwendung

LumiPocket-Anwendung mit 3D-gedruckten Proben und einem transparenten Bauteil.

3D Drucker Büro

Was wurde benötigt: Ein großformatiger und präziser 3D Drucker, der sich für den Einsatz in Büros oder Werkstätten eignet
Anforderungen: Wartungsfreiheit, einfache Installation, hohe Genauigkeit, 100 % Schmierfreiheit, kein Anhaften von Staub und Schmutz, leise und vibrationsfrei aufgrund Einsatz im Büro
Erfolg für den Kunden: Die Ingenieure verwenden für die Linearbewegungen aller drei Achsen Linearführungen, Schlitten sowie Gewindespindeln und Gewindemuttern vom Typ dryspin®. Die Spindeln ermöglichen Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 120 mm/s. Alle Komponenten tragen dazu bei, die Wartung des 3D Druckers auf ein Minimum zu reduzieren. Der passende 3D Drucker im Büro.

Zur Anwendung

igus MANUS Linearbewegungssystem mit Aluminiumrahmen und Schlittenkonstruktion.

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