Der 3D-Drucker als Zahnradproduzent
Ersatzteile rasch selbst herstellen
Zahnräder sind mit einem 3D-Drucker problemlos herstellbar. Alles was man dazu benötigt, ist ein CAD-Programm mit Zahnradmodul, wie es beispielsweise „TurboCAD“ besitzt. Dazu können sogar ältere Versionen genutzt werden, da ein Zahnradmodul auch in früheren Versionen von TurboCAD vorhanden ist.
Zahnräder sind Bauteile, für deren Herstellung bisher ein umfangreicher Maschinenpark sowie entsprechendes Fachwissen nötig waren. Für untergeordnete Zwecke ist es dank der Talente von 3D-Druckern nun auch für ambitionierte Laien möglich, Zahnräder herzustellen, wenn dazu CAD-Software genutzt wird, die über ein Zahnradmodul verfügt.
Dies ist beispielsweise bei „TurboCAD“ der Fall. Mithilfe eines derartigen Moduls wird die sehr anspruchsvolle Konstruktion der Verzahnung obsolet.
Danach ist lediglich das Ausfüllen einer Eingabemaske nötig, damit ein Zahnrad korrekt gezeichnet wird. Sogar der Durchmesser der Mittenbohrung kann mithilfe dieser Eingabemaske festgelegt werden.
Der gute Tipp:
Es empfiehlt sich die Anschaffung eines guten Tabellenbuchs Metall, sollte es bezüglich der Zahnradberechnungen noch offene Fragen geben.
Soll ein Zahnrad gedruckt werden, so muss dieses extrudiert werden, um ein 3D-Objekt zu erzeugen. Dieses kann nun in das STL-Format exportiert werden, welches in REXprint eingelesen werden kann.
Grundplatte erstellen:
Das Herstellen der Grundplatte sollte nach der Anfertigung der Zahnräder erfolgen, wenn man nicht über Hilfsmittel, wie etwa Reibahlen verfügt, um zu kleine Bohrungen aufzuweiten. Es ist daher sinnvoll, das Istmaß der Bohrungen nach Fertigstellung zu ermitteln und die Konstruktion des Aufnahmebolzens in der Grundplatte maßlich anzupassen. In der Regel sollte es ausreichen, die Bolzen rund 0,2 Millimeter kleiner zu zeichnen, als das Nennmaß der Bohrung beträgt.
Eigenheit beim 3D-Druck mit Filament
Es ist bei 3D-Druckern eine bekannte Eigenheit, dass diese aus technischen Gründen nicht in der Lage sind, Bohrungen mit exakten Maßen beziehungsweise Passmaßen herzustellen. Insbesondere beim Drucken mit Filament werden Bohrungen in der Regel rund 0,1 Millimeter kleiner angefertigt, als in der Konstruktionszeichnung ausgewiesen. Folglich müssten diese Bohrungen nachträglich vergrößert werden, damit sie sich in ein entsprechendes Gegenstück fügen lassen und dort leicht laufen. Um die nachträgliche Zusatzarbeit zu vermeiden, empfiehlt es sich daher, das Gegenstück entsprechend kleiner zu konstruieren.
Achsabstand:
Der Achsabstand der Aufnahmebolzen für die Zahnräder entspricht der Summe der hälftigen Teilkreisdurchmesser der beiden Zahnräder. Im Berührpunkt der beiden Teilkreisdurchmesser erfolgt die Abwälzbewegung der beiden Zahnräder über die Form der Zähne.
Im aktuellen Beispiel besitzen die Zahnräder einen Teilkreis von 60 beziehungsweise 30 Millimeter. Somit beträgt der Achsabstand 45 Millimeter. Mit diesem Wert werden die Zahnräder sauber laufen. Die Dicke der Grundplatte sowie die Höhe der Bolzen werden mit jeweils fünf Millimeter festgelegt.
Wie sich zeigt, ist danach die Montage mühelos möglich und auch die Funktion des einfachen Getriebes ist gegeben.
