Hochpräzise Z-Achse

Ein Hersteller eines hochpräzisen SLA-3D-Druckers musste eine exakte Schichtauflösung von 10 µm einhalten. Die mechanische Genauigkeit der spielfreien Konstantkraftmutter und der Gewindespindel in Verbindung mit der hohen Leistung eines intelligenten Schrittservomotors ermöglichte ein System, das die Spezifikationen deutlich erfüllte und gleichzeitig die Gesamtsystemkosten senkte – da diese Baugruppe keinen Linear-Encoder für die Rückmeldung vom relevanten Punkt benötigte.

XY-Konturierung und -Dosierung

Ein 3D-Drucker mit Schmelzschichtung (FDM) neigt dazu, Bauteile mit sichtbaren Rillen oder Wülsten der einzelnen Schichten zu erzeugen. In Zusammenarbeit mit einem FDM-Maschinenhersteller und dank der zuverlässigen Funktion der spielfreien Muttern mit konstanter Kraft konnten Ingenieure die Oberflächengüte und die Schichtauflösung der Drucke verbessern. Gleichzeitig wurde die Leistung durch die Steuerungsfunktion eines intelligenten Schritt-Servomotors optimiert, was zu einer Verdopplung des Ausstoßes im Vergleich zu einem typischen FDM-Drucker führte.

Medizinische Spritzenpumpe

Ein führender Hersteller von Spritzenpumpen für medizinische Anwendungen benötigte höchste Präzision bei der Fluidsteuerung und minimalen Durchflussschwankungen über die Zeit. Dies war für seine lebensrettenden Geräte von entscheidender Bedeutung. Spezielle Lebensdauertests wurden mit einer spielfreien Mutter und Spindel mit konstanter Kraft durchgeführt, die parallel zu vergleichbaren Spindel-Mutter-Baugruppen mit herkömmlicher Schraubenfeder und Spannzange betrieben wurden. Letztendlich scheiterten alle konventionellen Konstruktionen aufgrund von Vorspannungsverlusten am Test. Die Endergebnisse zeigten jedoch, dass die Spindelbaugruppe mit der Mutter mit konstanter Kraft über die angestrebten 1,5 Millionen Zyklen eine um 200 % höhere Fluidgenauigkeit aufwies.

Plattform für additive Fertigung von Metallen

Kugelgewindetriebe haben sich als bevorzugtes Produkt für Anwendungen mit hohen Belastungen und häufigen Betriebszyklen bewährt, und geschliffene Kugelgewindetriebe bieten höchste Präzision. Dennoch gibt es eine wachsende Zahl von Anwendungen, bei denen die Wahl zwischen gerollten Kugelgewindetrieben und Gewindespindeln nicht mehr so ​​eindeutig ist.

Betrachten wir, wie ein führender Hersteller von Maschinen für die additive Fertigung von Metallen Gewindespindel- und Motorbaugruppen im direkten Vergleich mit einer ähnlichen Kugelgewindespindeleinheit getestet hat. Eine Gewindespindelbaugruppe mit überlegener Gewinderollung, einer Polymermutter und einem für lineare Leistung optimierten Motor wies weniger Spiel und eine höhere Genauigkeit auf als ein vergleichbarer, auf Kugelgewindetrieben basierender Aktor.

Darüber hinaus machte die selbstschmierende Eigenschaft der Polymermutter zusätzliche Schmierstoffe überflüssig, wodurch der Maschinenprozess sauberer und frei von Verunreinigungen durch die Druckteile wurde. Zweitens wurde der Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen Mutter und Spindel vermieden. Dies reduzierte die Geräuschentwicklung und sorgte für einen deutlich leiseren Betrieb. Letztendlich bot die integrierte Gewindespindel überlegene Kostenvorteile und eine höhere Druckqualität.