Умелая легкая конструкция - это способность оставлять материал там, где он не нужен. Традиционные легкие подшипники от Franke начинаются прямо здесь. Благодаря тщательным исследованиям и анализу, здесь разрабатываются специальные подшипники, окружающие части которых точно адаптированы к нагрузкам приложений с точки зрения материала и толщины стенок. Однако традиционные производственные процессы часто ограничены при определении геометрии детали. Не все, что хорошо выглядит на экране CAD, может быть реализовано. Здесь вступают в силу как производственные, так и экономические ограничения.
Спеченные лазером алюминиевые кольца позволяют создать внутри них своеобразную сотовую структуру, которая экономит вес и в то же время обеспечивает необходимую жесткость. Встроенные проволочные роликоподшипники поглощают нагрузки и обеспечивают необходимую точность.
Картинная галерея
Картинная галерея с 6 картинками
3D печать создает новые возможности
3D печать тасует карты. В принципе это означает производственные процессы, в которых объекты накапливаются слоями из частиц. Здесь говорят о аддитивных процессах. Это означает обращение традиционных методов, которые обычно включают удаление материала, например, в виде стружки. Многослойная структура деталей открывает совершенно новые возможности для дизайна. Внутренние сотовые структуры, переменные толщины стенок и даже сочетание природы материала возможны и помогают стать еще более тонкими и легкими.
Методом выбора здесь является так называемое лазерное спекание. Это создает заготовки из металла или пластика. Лазерное спекание является одним из наиболее перспективных вариантов в области аддитивных процессов. Как следует из названия, лазерный луч высокой энергии используется для лазерного спекания. Он нагревает металлический порошок в определенных точках и позволяет ему плавиться.
Дополнительная информация о том, что 3D печать имеет отношение к кошкам
Все знают, как работает 3D-печать в наши дни. Но какое отношение кошки имеют к 3D-принтерам? Кошки - аккуратные животные. Они тщательно моются и идут в туалет. И именно здесь кошачий помет делает удивительные вещи: выделяемая жидкость тела встречается с мелкозернистым материалом для помета и сваривает его вместе в деликатные структуры. Это практично для отделения по очистке людей и в то же время для высоких технологий: именно так работает 3D-печать.
В 3D печати кошачий помет заменяется очень мелким алюминиевым порошком, а относительно широкий кот заменяется очень точным лазерным лучом. Лазер сваривает порошок точно и послойно до твердого алюминия. Управляемые данными 3D CAD с компьютера, сложные металлические конструкции создаются таким образом.
Особенность 3D-печати заключается в том, что она не только свободно определяет внешнюю форму, но и внутреннюю. Полости и переменная толщина стенок сохраняют вес низким, не влияя на стабильность. Порошок, не подвергшийся воздействию лазера, может быть использован для следующего процесса печати - так же, как мусор в кошке.
Проволочные роликовые подшипники как 3D-компоненты
Как только тонкий слой порошка был обработан, рабочая поверхность немного опускается, новый порошок распределяется по нему и снова плавится в определенных точках. Это идет слой за слоем к готовой детали. В конце концов, охлажденная форма может быть удалена, а излишки материала могут быть использованы для других заготовок. Лазерное спекание достигает примерно 99% плотности материала исходного материала.
Чтобы изготовить упругие прецизионные подшипники из компонентов с 3D-печатью, инженеры Franke интегрируют подшипниковый ролик с проволокой в корпуса подшипников. Благодаря принципу проволочного роликового подшипника окружающая конструкция влияет на эксплуатационные характеристики подшипника лишь в незначительной степени. Зажимы роликовых подшипников проволоки поглощают все нагрузки. Поэтому качество и материал окружающей конструкции можно свободно выбирать. Поэтому проволочные роликовые подшипники идеально подходят для трехмерных компонентов.
Дополнительная информация по трем вопросам к Францу Олерту
Почему вы выбрали алюминий?
Алюминий является классическим материалом легких поворотных колец Franke. Из материала мы можем изготовить поворотное кольцо путем токарной обработки, фрезерования и сверления. Нашей целью было сделать легкое поворотное кольцо весом 1300 г легче, что нам удалось уменьшить на 400 г.
Как вы проектируете проволочные роликовые подшипники, чтобы они были достаточно стабильными?
Обоймы подшипников рассчитаны на основе расчетов статической безопасности DIN76 или срока службы DIN281. Что касается частей корпуса поворотного кольца, первое, что нужно сделать, это представить себе поток силы в подшипнике и сделать грубую конструкцию. Затем это может быть изменено по мере необходимости с помощью моделирования с учетом действующих сил.
Как далеко вы с развитием подшипника качения?
Сейчас мы завершили создание прототипа и уже показываем его на международных выставках. Технология теперь доступна для пользователей. В настоящее время мы ищем клиентов, которым мы можем помочь в качестве партнера по разработке индивидуальных решений.
Робототехнике нужны легкие, устойчивые подшипники
Существуют приложения для 3D-печати подшипников, где вес играет роль, энергия привода должна быть сохранена или тип материала является решающим. Целевые сектора - авиакосмическая промышленность, автомобилестроение или медицинские технологии. Роботы MRK также могут использовать легкие подшипники с 3D-печатью. Тонкий дизайн, малый вес и высокая мобильность являются необходимыми условиями для легких роботов. Поэтому для соединений роботов разработчики хотят, чтобы подшипники были легкими по весу и имели небольшое пространство для установки, но также имели высокую степень жесткости, чтобы безопасно поглощать возникающие моменты.
Проволочные роликоподшипники с печатью 3D от Franke хорошо подходят для этих требований. Несущие элементы, которые состоят из упрочненных дорожек с профилированной дорожкой качения, могут быть вставлены пользователем непосредственно в дальнейшую конструкцию. Это должно сэкономить место при установке и предоставить дизайнерам максимально возможную свободу в дизайне окружающих деталей. (КДж)