Überarbeitete Ersatzlager schnell im 3D-Druck hergestellt – Einfache Ersatzteilbeschaffung mit igus

Was wurde benötigt: Lagerung Antriebswelle für ein Hochregallager
Herstellungsverfahren: selektives Lasersintern
Anforderungen: schneller und einfacher Austausch der Lager, hohe Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit, einfachere Ersatzteilbeschaffung, vereinfachte Möglichkeit zur Änderung bzw. Anpassung der Geometrie und Materialauswahl
Material: iglidur i3
Branche: Intralogistik
Erfolg durch die Zusammenarbeit: schnellerer und einfacher Austausch der Gleitlager durch Teilung des Lagers, erhöhte Verschleißfestigkeit, erhöhte Gleitfähigkeit, erhöhte Prozesssicherheit, schnelle Ersatzteilbeschaffung
 
Die Anwendung auf einen Blick:
Die Lagerung einer Antriebswelle für ein Hochregallager der WAREMA Sonnenschutztechnik GmbH war aufgrund der hohen Belastung gebrochen. Um einen Produktionsstillstand zu vermeiden, musste also zeitnah ein Ersatzteil gefunden werden. An dieser Stelle kam die hohe Geschwindigkeit und Konstruktionsfreiheit des igus 3D-Drucks zum Einsatz, um erste Tests mit Prototypen aus dem SLS-Pulver iglidur i3 am Verschieberegal durchzuführen. Dabei gestaltete das Unternehmen die Lager um und teilte sie kurzerhand, um beim Austausch nicht gleich die komplette Antriebswelle demontieren zu müssen. Nach erfolgreichen Tests wurden die Lager im online CNC-Service bestellt. Die Ersatzgleitlager aus iglidur Hochleistungspolymeren weisen eine erhöhte Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit im Vergleich zu Gleitlagern aus regulärem Kunststoff auf. Außerdem ist durch die Teilung der Lager ein schnellerer Austausch der Teile und eine einfache Reparatur der Anlage gegeben.  
 

Bei Reparaturstillstand des Verschieberegals kann es zu einem Produktionsstillstand kommen

Problem

Ein defektes Gleitlager im Verschieberegal der WAREMA Sonnenschutztechnik GmbH musste ausgetauscht werden. Durch den Ausfall der Maschine konnte die Produktion nicht mehr bzw. nur begrenzt mit Materialien versorgt werden. Daher sollte das Gleitlager der Antriebswelle in kürzester Zeit ausgewechselt werden. Allerdings war die Position der Antriebswelle schwer erreichbar und der Austausch gestaltete sich als sehr kompliziert, da die Antriebswelle demontiert werden musste. Die neuen Gleitlager sollten außerdem den harten Umgebungsbedingungen, wie Staub, Dreck und Materialresten der Hochregallager standhalten können.
 

Lösung

Um die Einbausituation zu vereinfachen, wurde das Lager umkonstruiert. Es wurde ein geteiltes Lager, das zukünftig einen schnellen Austausch möglich macht, ohne die Antriebswelle komplett demontieren zu müssen. Neben der durch den 3D-Druck ermöglichten Konstruktionsfreiheit der Bauteile konnte auch das eigens für das Lasersintern entwickelte Material iglidur I3 mit seiner erhöhten Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit das Unternehmen überzeugen. Nach Abschluss der Tests wurde das neu konstruierte Gleitlager schließlich im online CNC-Service bestellt. Für das Unternehmen bedeuteten die Gleitlager von igus eine erhöhte Prozesssicherheit, eine verbesserte Ersatzteilbeschaffung durch igus und eine flexible Möglichkeit zur Änderung der Teile, falls diese doch noch einmal überarbeitet werden müssen.
 

Einfach umkonstruieren und bestellen in 3 Schritten

Um den Austausch der Gleitlager der Antriebswelle so effizient wie möglich zu gestalten, konzipierte das Unternehmen das Bauteil im CAD in ein geteiltes Lager um. Diese Konstruktion wurde zunächst mit 3D-gedruckten Lagern aus iglidur I3 getestet. Die additiv hergestellten Bauteile sind in der Regel in 1 bis 3 Tagen versandfertig und eigneten sich in diesem Fall besonders gut für einen ersten Testeinsatz. Im igus online 3D-Druck-Service ist es möglich, in 3 Schritten das individuelle Bauteil zu bestellen und dabei sogar die Lebensdauer mit den Parametern zu berechnen, die in der realen Anwendung gegeben sind. Außerdem gibt es im igus 3D-Druck-Service keine Mindestbestellmenge und das Service-Tool zeigt den Einzelstückpreis sofort an.
 

Die Stelle der Antriebswelle erschwert einen einfachen Austausch der Bauteile.

Verschleißfeste Ersatzteile von igus

Neben der Geometriefreiheit im 3D-Druck spricht auch die hohe Abriebfestigkeit der igus Materialien für Verschleißteile aus dem 3D-Drucker. Im igus eigenen Testlabor werden die unterschiedlichen Materialien getestet, um zuverlässige Aussagen über die Lebensdauer der Bauteile treffen zu können. Dabei wurden u.a. die tribologischen Eigenschaften der iglidur Kunststoffe getestet, mit denen eine um bis zu 30 Mal verbesserte Abriebfestigkeit verglichen mit herkömmlichen Materialien für das Lasersintern nachgewiesen wurde. Dort wo Verschleiß unumgänglich ist, bieten sich die igus Materialien mit ihren guten mechanischen Kennwerten und ihrer hohen Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen an. Bei Fragen zum richtigen Material für kundenindividuelle Anwendungen steht Ihnen das 3D-Druck Team zur Verfügung. „Die Reaktionszeit der Kollegen war hervorragend.“, lautet das Feedback der WAREMA Sonnenschutztechnik GmbH.
 

Das neu konstruierte Gleitlager kann einen einfacheren Austausch an der Antriebswelle gewährleisten