Wellen - know how gesucht

Ich lese jetzt schon seit Monaten hier mit und möchte jetzt mal gerne in die Runde fragen, was beim "Wellen-kauf" zu beachten ist?

Jetzt gibt es in einem CNC-Shop zum Beispiel "Präzisionswelle gehärtet cf53" für ±12€/m zu kaufen. Oder bei ebay "ETGCR15-12 mm Linearwelle gehärtet GCR15 verchromt" für ±15€/m. Oder
"Präzisionswelle / Linearwelle Ø 30h6 in Cf53-chrom" für den 5-fachen Preis von ±60€/m.

Worauf genau muss ich beim Wellenkauf achten? Hier im Forum habe ich vor zig Tagen aufgeschnappt, dass sie verchromt sein sollten, finde aber leider den Post nicht mehr.
Mir ist klar, dass es immer "besser, genauer, teurer" geht, aber ich würde gerne wissen, was "nötig" und was als "Overkill" anzusehen ist?!
Bei meinem 3D-Drucker habe ich die 1000€-Marke schon vor Wochen überschritten, da kommt es jetzt mehr darauf an, dass ich "Ruhe hab" und nicht bei jedem Druck Angst haben muss, dass gleich ne Lagerbuchse schrott geht. Auf der anderen Seite muss es aber auch nicht die teuerste Welle werden

Habt ihr Erfahrungen? Was für Wellen für welche Anwendungsgebiete nutzt ihr? Wie sind eure Langzeiterfahrungen?

Und was vllt auch noch wichtig ist: Was passt nicht zusammen, wird von Unwissenden aber häufig gemacht? So a la super-präzise Welle mit 08/15 Lagern kombiniert oder irgendwie verschiedene Materialien, die nicht zueinander passen?!

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.05.14 11:10.

[www.metallbau-pietrzak.de]
durchmesser den richtigen auswählen
die habe ich nun 2 jahre im einsatz ohne probleme

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Commercium ----> Ramps, RADDS, e3d-Hotends und Filament kauft man hier.. und neu auch Schrauben,Muttern und Unterlegscheiben
Probleme mit dem e3d und bei mir gekauft? Schickt es ein, ich teste es für euch ob es wirklich defekt ist
Print Quality Troubleshooting Guide hier lang..

Quote
Le-Seaw
[www.metallbau-pietrzak.de]
durchmesser den richtigen auswählen
die habe ich nun 2 jahre im einsatz ohne probleme

Kombiniert mit welchen Buchsen? Bei welchem Einsatz? i3? Delta?
Schmierst du?

ganz normale lm8uu und lm10uu
WD40 und gut
Mendelmax

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Commercium ----> Ramps, RADDS, e3d-Hotends und Filament kauft man hier.. und neu auch Schrauben,Muttern und Unterlegscheiben
Probleme mit dem e3d und bei mir gekauft? Schickt es ein, ich teste es für euch ob es wirklich defekt ist
Print Quality Troubleshooting Guide hier lang..

Ok, danke

Etwas offtopic:
Immer wenn ich WD40 lese, bin ich nicht so begeistert. Versteh mich nicht falsch, ich benutz das Zeug selber bei allem möglichen Kram, allerding sollte man sich immer wieder vor Augen halten, dass, salopp gesagt, WD40 eher ein Rostlöser/Reiniger als ein Schmiermittel ist. Bei bis zu 80% Anteil von Petroleum (guter Fettlöser) kein Wunder.

Wikipedia sagt da auch:

Quote

Haupteinsatzgebiete sind Reinigung, Wasserverdrängung und Korrosionsschutz bei Metallen und elektrischen Geräten, in Service, Werkstatt und Haushalt. In Werkstätten wird es auch gerne verwendet, um festgerostete Schraubverbindungen zu lösen; dazu muss es aber manchmal bis zu einigen Stunden einwirken, um den Rost zu unterkriechen. Die Schmierwirkung von WD-40 ist dagegen relativ gering, jedoch ausreichend für Bowdenzüge, quietschende Scharniere oder hakende Schlösser. Zur Schmierung von Gewindespindeln oder Fahrradketten ist es aufgrund seiner mangelnden Schmierwirkung nicht geeignet.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.05.14 11:24.

Also,

bei den Wellen kommt es auf den Einsatz darauf. Verchromte Wellen werden in der Regel für Gleitführungen benützt (Kolbenstangen), geschliffene Wellen für Linearführungen. Eigentlich ist es ganz einfach, wenn was gleiten muss besser Verchromt da die Oberflächenrauheit geringer ist, wenn was laufen soll (Kugel) dann ist geschliffen gut. Chrom auf harter Welle hat so ein paar Tücken, kann zur Abplatzungen führen bei zu hoher Flächenbelastung, Kugel hat in der Regel Punktauflage somit muss über ein paar Kugeln die ganze Last (Punktlast) verteilt werden. Für Drucker mit Gleitführung, Verchromt, für Drucker mit Kugelführung gehärtet und geschliffen. Die Toleranzen werden eigentlich bei den Lagern mit angegeben welche die Welle haben sollte, h6 ist so in der Regel i.O..

WD-40 ist gutes Zeug, allerdings greift es Kunststoffe an, hier muss man dann aufpassen, unter Umständen werden Dichtungslippen porös und hart. Besser nicht verwenden. Ballistol verwenden, was für Waffen gut genug ist kann dem Drucker nicht schaden! Gibt es überall.

Gruß
Mirco

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Druckwerk-3D.com

Hab auch solche Wellen wie von LeSeaw verlinkt.
Aktuell ca 2 Monate alt und noch keine Abnutzungsspuren ( kein kratzer Abschürfungen,.... sieht aus wie neu).

Neben Härte ist auch wichtig dass die Rauheit (Ra) niedrig ist.

Also könnte man z.B. sagen:

- Für Kugelbuchsen a la LM8UU geschliffene Welle
- Für Gleitlager/Gleitbuchsen wie z.B. die von IGUS dann besser verchromt
- Erst die Buchsen aussuchen und dann dazu passende Welle aussuchen (Was vergleicht man da? Welche Werte?)

Hab ich das richtig verstanden?

Wiki ist da eientlich dein "Freund" wenn es um grundlegendes Verständnis zu Passungen geht

Klick und evtl noch Klack


Ansonsten steht ja eigentlich schon alles da. Rollt was drüber ist geschliffen die Wahl und es ist evtl auf die Rauheit zu achten, gleitet was ist Chrom das richtige.

Was mir zur Rauheit noch grad einfällt und eigentlich auch eher ne Frage an die "Speizis" wäre ... Bei Zylindern in Motoren werden die Laufbuchsen ja gehohnt (Kreuzschliff) um einen Schmierfilm zu halten, findet sich dieser Effekt bei Wellen wieder, oder würde das nur Sinn machen wenn man die Wellen/Lager mit dickflüssigem Öl behandelt?


Gruß Peter

Die zwei wichtigen Faktoren sind Oberflächenrauigkeit und Härte. Chrom für Gleitlager stimmt nicht immer..

Oberfächenrauigkeit:
Kunststoffgleitlager brauchen nicht unbedingt eine glatte Oberfläche. Bei größeren Oberflächenrauigkeiten bildet sich eine Gleitschicht, die quasi aus dem Lager ausgerieben wurde. Diese Gleitschicht hat dann bessere Gleitwerte als eine glatte Oberfläche, auf der nichts haften bleibt. Von der anderen Seite her kommend, ist der Verschleiß auf glatten Chromwellen geringer, da nichts abgerieben wird, es kann aber zu Stick-Slip-Effekten wegen der schlechteren Reibung kommen. (https://www.igus.de/wpck/2330/iglidur_Wellenwerkstoffe)
Stell dir vor, du reibst mit einer Kerze über ein raues Brett oder eine Glasscheibe. Auf dem Brett hast du irgendwann eine so dicke Wachsschicht, dass Wachs auf Wachs gleitet und eine abgenutzte Kerze. Am Fenster kannst du die Kerze länger reiben, es gleitet aber nie so sanft.


Bei Kugellagern muss die Lauffläche sehr hart sein, da Kontaktfläche der Kugel so klein ist (Spannung = Kraft / Fläche). Bei einer Belastung oder einem Stoß, würde die Kugel sonst eine 'Delle' in die Lauffläche schlagen. Details zur Auslegung findest du zum Thema Hertzsche Flächenpressung (http://de.wikipedia.org/wiki/Hertzsche_Pressung). Es sei jedoch gesagt, dass 3D-Drucker quasi kräftefrei arbeiten (ein Paar kg Masse und sehr kleine Beschleunigungen).


Ein Irrtum ist, dass eine feste oder gehärtete Welle sich weniger durchbiegt. Eine Welle aus hochfestem Spezialstahl verbiegt sich zunächst genauso, wie eine billige aus Baustahl, da sie quasi das gleiche E-Modul haben (!). Bereiche, in denen die Unterscheide eine Rolle spielen, wirst du mit deinem Drucker nie erreichen. Wichtiger für die Steifigkeit der Welle ist es, einen möglichst großen, gerne auch hohlen, Durchmesser zu wählen. (vgl. [de.wikipedia.org])

Bei der Auswahl der Linearkugellager kannst du nochmal Steifigkeit gewinnen, wenn du ein Lager mit Vorspannung wählst. Solange die Kugeln auf beiden Seiten belastet sind (auf der einen Seite durch das Gewicht, auf der anderen durch die Vorspannung) ist die Steifigkeit doppelt so groß, wie bei Lagern ohne Vorspannung. (vgl. [www.skf.com])


Mein Tipp. Nimm die günstigste Hohlwelle die du finden kannst. Wähle den Durchmesser möglichst groß. Nimm Lager mit Vorspannung.

Ich hoffe ich konnte dir ein bisschen weiterhelfen.

Gruß
JCM

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.05.14 16:05.

ZUm Thema Hohlwellen, da hatte ich vor Monaten schonmal gesucht, Gefunden habe ich allerdings nix.
Irgendjemand einen Link, Shop oder ähnliches?

Moin moin aus HU.
Irgend jemand hier im Forum hat mal vorgerechnet, dass zB eine 12mm Hohlwelle nicht si stabil ist wie eine 12mm Massivwelle.

Gruß

Frithjof

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Kräfte wie Biegemomente oder Drehmomente spielen sich hauptsächlich in der Randfaser ab. Der Randfaserabstand ist wichtig. Stelle dir einen Doppel-T Träger vor. Der kann die selben Biegemomente aufnehmen wie ein Vollstab. In der Mitte, da wo die neutrale Faser liegt, treten kaum Spannungen auf. Also größerer Durchmesser gleich mehr Stabilität.

Auch reagiert ein Rohr anders auf Biegung als eine Vollwelle gleichen Materials. Daraus resultiert die Annhahme, das eine Hohlwelle stabiler wäre. Ist sie aber nicht. Sie ist nur leichter und genauso stabil.

Das Verhalten Rohr zu Vollmaterial beim Annähern an die Streckgrenze ist anders. Die Vollwelle verbiegt sich relativ proportional. Ein Rohr tut das nicht im gleichen Maß.

Allerdings steht bei nem Drucker sicher der finanzielle Aufwand in keinem Verhältnis zum Nutzen.

Hallo Frithjof,

ja, bei gleichem Durchmesser ist eine Vollwelle stabiler als eine Hohlwelle. Jedoch steigt das Flächenträgheitsmoment (Biegesteifigkeit) mit r⁴, das Gewicht hingegen mit r². (Wikipedia)

Im Vergleich zu einer 12mm Vollwelle, hat eine Hohlwelle mit 14/10 Außen-/Innendurchmesser:
40% mehr Steifigkeit, bei 40% weniger Gewicht. (vgl. mit angehängter Tabelle)

Grüße

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 22.05.14 02:38.

Hallo JeanClaudeMerlot,

vielen Dank für das Excelsheet.

Das ist doch mal was (be) greifbares.

Gruß
Joachim

Moin moin aus HU.
Wir sollten nicht Äpfel mit Birnen vergleichen. Wenn jemand 12mm Linearlager hat, kann er schlecht 16mm Stangen gebrauchen. Also bitte auch 12mm mit 12mm vergleichen.

Gruß

Frithjof

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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und was hat es mit "ETGCR15" und "CF53" auf sich?

Gerne!

Dieses Rohr hier, wäre mal einen Versuch wert:
[www.ebay.de]

Habe gerade keine Anwendung, sonst würde ich es gleich selbst testen

Quote
Skimmy
und was hat es mit "ETGCR15" und "CF53" auf sich?

Das ist die Bezeichnung des Stahls. Cf53 gehärtet ist auch für Kugellager völlig ausreichend.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Die teuersten Fotodrucker verwenden billige Plastikgleitlager, in einem teuren Freilauf hat wider meines Erwartens ein Igus Gleitlager überlebt, wo andere keramische Kugellager einsetzten: Es kommt auf die Belastung an!
Ich setzte auf IGUS RJMP zusammen mit billigen V2A-Wellen, 2,50 Eur pro m so ca.
Einzelne Buchsen haben fühlbares Spiel, ich hätte mir das Polieren sparen und Sägekratzer Kratzer lassen sein sollen.

Wenn Du unbedingt rollende Linearlager einsetzen möchtest, sollten die Wellen gehärtet sein und auch recht maßhaltig, h6 ist dann sicher nicht verkehrt.
Solange Du keine Tonnen bewegen möchtest, muss das Lagerspiel nicht unbedingt einstellbar sein, günstige Chinalager sollten reichen.
Sollten sie Spiel haben..ab in die Tonne.

Gleitlager brauchen keine hartverchromten Präzisionswellen.
Gehärtete Linearlager haben auf Wellen aus CFK oder sonstigem Verbundmaterial, Alu oder Edelstahl oder glanzverchromten Stahl nicht viel zu suchen.

Quote
JeanClaudeMerlot
Gerne!

Dieses Rohr hier, wäre mal einen Versuch wert:
[www.ebay.de]

Habe gerade keine Anwendung, sonst würde ich es gleich selbst testen

Bei diesem Rohr gehe ich davon aus dass es ein geschweißtes ist. Hier ist die Form mit Sicherheit nicht i.O. Besser sind nahtlos gezogene Rohre bzw. geschweißte die nochmals nachgerollt werden, zu bekommen bei Sawade (edelstahlrohre.info)

Gruß
Mirco

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Druckwerk-3D.com