H-Belt #2

Hallo Willy,
ich habe mir auch schon mal die Misumi-Linearführungen angeschaut für meinen eigenen Drucker. Laut Misumi muss man die alle 6 Monate schmieren (bzw. sollen Lineareinheiten ohne MX-Schmiereinheit ca. 10 km bei einigen kN Last laufen können). Kannst du das bestätigen bzw. musstest du die Einheiten schon mal schmieren? Vor allem das Portal über dem Heizbett macht mir ein wenig Sorgen, weil ich es schon öfters erlebt habe, wie die X-Achse von Mendel-Derivaten Probleme mit der Schmierung gekriegt hat, da die Hitze des Heizbettes das Schmieröl der Gleitlager schmierig und klebrig gemacht hat.
Was für Schmierstoffe würde man überhaupt für die Linearführungen nehmen? Lithiumfett?

@René:
Die Gewindespindeln sind ganz normale M10 Gewindestangen in A2-Edelstahl. Bei höheren Objekten kann man bei ungünstigem Lichteinfall einen periodischen Fehler = Gewindestangen-Fehler erkennen. Der Fehler liegt (geschätzt) bei unter 0,02 mm Layer-Versatz.

Die Motoren sind RepRap-Standard Nema 17 mit 1,8°.

@uGen:
So genau war ich nicht in die technischen Details von Misumi vorgedrungen
Ein minimaler Öl- bzw. Fett-Austritt ist im Betrieb festzustellen. Dies lässt sich leicht wegwischen und ist nicht klebrig. Ansonsten hab' ich mir zur Wartung noch keine Gedanken gemacht.

LG, Willy

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3D gedruckter Messerschärfer +++ RADDS für den Arduino-Due +++ Meine Drucker

Danke für die Info.
Das mit der Fettschicht soll so sein, wenn ich richtig informiert bin. Also eher nicht wegwischen. Aber natürlich kann ich mich auch irren.

Wir hatten bloß schon paar mal Schrittverlust auf der X-Achse mit Gleitlagern und LM8UUs wegen der Hitze. Aber dann wiederum nehmen wir einfach irgendwas an Öl, was grade vorhanden ist.

> Das mit der Fettschicht soll so sein, wenn ich richtig informiert bin. Also eher nicht wegwischen.

Mache ich normalerweise auch nicht. Da Du aber wissen wolltest, ob es klebrig wird, habe ich etwas weggewischt und zwischen zwei Fingern verrieben um die Konsistenz zu testen.

LG, Willy

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3D gedruckter Messerschärfer +++ RADDS für den Arduino-Due +++ Meine Drucker

Ach so. Danke

Wahrscheinlich gibt es dann auch noch Fette etc. die für diese Temperaturen geeigneter sind als das Zeug, womit wir unsere Lager schmieren. Obwohl mir gerade einfällt, dass die Unterseite des Extrudergehäuses und Teile des Hotends auch leicht klebrig waren. Werde mal gucken, ob die ABS-Dämpfe sich nicht mit der Zeit an Teilen absetzen.

Ach, noch was: Die Linearführungen sind ja eigentlich ganz kippfest, aber würdest du empfehlen, die einzeln einzusetzen (also wie bei deinem Portal, bloß mit der Oberseite zur Seite hin schauend) mit einer seitlichen Last?

I]O

^ so ungefähr (I = Schiene, ] = Wagen, O = Last)

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.12.12 06:40.

Grundsätzlich sehe ich bei dem I]O - Einsatz (zuerst habe ich mich gefragt, was I]O für ein komisches Smiley ist ) kein Problem, wenn die zulässigen Lasten nicht überschritten werden. Wenn allerdings der Hebelarm der Last sehr lang wird, dann könnten zusätzlich zur statischen Last noch Schwingungen auftreten ...

LG, Willy

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3D gedruckter Messerschärfer +++ RADDS für den Arduino-Due +++ Meine Drucker

Hm, ja. Außerdem müsste doch auch noch das Drehmoment beachtet werden. Bei einem 3D-Drucker spielt das bestimmt keine Rolle, aber wenn man damit auch noch fräsen will...

Was mir eher bei dieser Konfiguration Sorgen macht, ist dass ich auf der Igus-Seite die Lebensdauer der Gleitlager berechnet habe und diese extrem viel schneller verschlissen, je weiter die Last von den Lagern entfernt wurde. Die Linearführungen haben ja auch nur eine begrenzte Lebensdauer, die man mit komplizierten Formeln berechnen kann (grade keine Lust dazu ). Wahrscheinlich wirkt sich das also genau so negativ auf die Misumi-Teile aus wie auf die Gleitführungen, bloß eben nicht so schnell und extrem.

> Hm, ja. Außerdem müsste doch auch noch das
> Drehmoment beachtet werden. Bei einem 3D-Drucker
> spielt das bestimmt keine Rolle, aber wenn man
> damit auch noch fräsen will...

Zum Fräsen muß man meist sehr langsam fahren, zum Druckem eher sehr schnell. Meiner Errfahrung nach beißt sich das Ganze, da Schrittmotoren einen recht engen Drehmomentbereich haben. Mögliche Lösung ware ein umschaltbares Getriebe, Zahnradwechsel o.ä.

> ...Lebensdauer der Gleitlager ...

Mit Gleitlagern im industriellen Eisatz habe ich einige Erfahrung gemacht:
In einer Vorrichtung an einer Fertigungsmaschine habe ich Gleitlager aus Lagerbronze und aus Kunststoff (von Misumi) eingesetzt. Die Umgebung ist rauh (Drehspäne, Schleifstaub und Kühlschmiermittel). Die Messinglager waren nach einem Jahr völlig ausgelaufen, die Kunststofflager laufen immernoch, nunmehr seit 4 Jahren. Dafür haben diese das Problem, daß sie gelegentlich aus dem Lagersitz krabbeln.

frohe Weihnachten, Richard

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Zum Fräsen muß man meist sehr langsam fahren, zum Druckem eher sehr schnell. Meiner Errfahrung nach beißt sich das Ganze, da Schrittmotoren einen recht engen Drehmomentbereich haben. Mögliche Lösung ware ein umschaltbares Getriebe, Zahnradwechsel o.ä.

Scheinbar funktioniert das ganz gut, entgegen der Erwartungen. ShapeOko ist eine kleine Einsteigerfräse, die NEMA 17 Motoren benutzt. Da ich noch zusätzlich einen Flaschenzug einbaue, verdoppelt sich so effektiv das erreichbare Drehmoment.

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Mit Gleitlagern im industriellen Eisatz habe ich einige Erfahrung gemacht: In einer Vorrichtung an einer Fertigungsmaschine habe ich Gleitlager aus Lagerbronze und aus Kunststoff (von Misumi) eingesetzt. Die Umgebung ist rauh (Drehspäne, Schleifstaub und Kühlschmiermittel). Die Messinglager waren nach einem Jahr völlig ausgelaufen, die Kunststofflager laufen immernoch, nunmehr seit 4 Jahren. Dafür haben diese das Problem, daß sie gelegentlich aus dem Lagersitz krabbeln.

Das ist ja ziemlich erstaunlich, was die Plastiklager so leisten. Wie sind eigentlich der Verfahrweg und die Verfahrfrequenz von dieser Maschine?
Leider ergibt die Lebensdauerberechnung von Igus nämlich nicht so exzellente Werte, weil der Verfahrweg bei den Druckern ja schon etwas hoch ist; nämlich für einen Druck 15km pro Achse, wenn man von 150mm durchschnittlicher Hublänge und 50.000 Doppelhüben ausgeht. Nach 15.000km, also gut 1000 Drucken wären die Lager fast an der Verschleißgrenze.

JZF16 heißen die Dinger bei Misumi. kosten ca. 1€ . Eingestzt habe ich die in einer Vorrichtung, die Drehteile aus einem Doppelspindel-Drehautomaten holt und auf ein Förderband stellt. Ein Paar macht nur Drehbewegungen, das zweite Paar macht ca. 450mm Hub. Bisherige Lebensdauer ca. 700tausend Spiele und es ist noch keines defekt. (Sch**ße, ich lebe von Wartung, das ist zuviel!)
Die Lebensdauer dürfte wohl hautsächlich von der Oberflächengüte der Wellen abhängen. Die Lasten und Momente beim Drucken sind eher gering. Und bei dem Preis kann man die Buchsen alle paar Jahre mal tauschen.
Schon ist bei den Dingern, daß sie sehr leicht und Platzsparend sind. Das senkt die beschleunigte Masse, was der Fahrgeschwindigkeit zu Gute kommt.

700.000 Spiele bei 450mm Hub...das sind 630km gesamte Laufstrecke, also wenig im Vergleich zu den 15.000km, von denen ich bei den Druckern ausgehe.
Gleich mal in die Datenblätter geschaut, was ergab, dass Polyacetal (Misumi, ich habe einfach den Handelsnamen Delrin gegooglet) und Iglidur J (das Standardplastik von Igus) teilweise ähnliche Werte was Lagereigenschaften betrifft haben. Der Gleitreibwert von Iglidur J ist jedoch geringer als die meisten Delrin-Varianten.
Leider scheinen die Datenblätter den Verschleiß verschieden zu berechnen und da ich hier absolut kein Experte bin, würde ich lieber nichts darüber aussagen wollen, was eventuell falsch und irreführend ist.

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Die Lebensdauer dürfte wohl hautsächlich von der Oberflächengüte der Wellen abhängen.

Ja, interessanterweise ist eine zu glatte Welle jedoch sogar eher nachteilhaft, weil wohl die Oberflächenreibung durch die zunehmende Auflagefläche zu hoch wird. Der Hersteller PBC rät auch vom zu häufigen Reinigen der Wellen ab, weil eingebetteter, schmierender, Plastikabrieb dadurch wieder entfernt wird.

Quote
Und bei dem Preis kann man die Buchsen alle paar Jahre mal tauschen.

Das schon, aber - wie berechnet - nach ca. 1000 Drucken wäre bei einem hohem Druckaufkommen ja dann jedes Jahr bis alle 2 Jahre. Klar, jede Mechanik muss gewartet werden, doch dann wäre eine klassische Wälzlagerlösung mit Schmierung irgendwann günstiger.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 26.12.12 17:34.

So, hab' jetzt mal ausgerechnet, wie lange diese Linearführungen so halten. Bei 7N Last (bin jetzt mal einfach von einem Wade's Extruder ausgegangen und habe das Gesamtgewicht grob geschätzt) würden die Schienen seitlich montiert 108165.824 km halten. Ein durchschnittlicher Druck wäre ca. 15 km Verfahrweg pro Achse (grobe Schätzung, vielleicht leicht übertrieben), also 7211.055 Drucke oder 19.7432 Jahre, wenn man einen Druck pro Tag macht.
Reicht locker

Quelle: Misumi-Katalog, Daten für die Linearführung der Größe 10

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 27.12.12 16:04.

Na dann kannst Du ja jetzt beruhigt damit starten einen Printer zu bauen

Naja, so einfach ist es leider nicht. Idealerweise brauchen die Linearführungen 100%ig plane Oberflächen zur Montage und müssen exakt zueinander ausgerichtet sein, wenn mehrere parallel laufen sollen. Außerdem sind die Linearführungen in den kleineren (für RepRap brauchbareren) Größen "nur" mit zwei Kugelbahnen ausgestattet, weshalb bei einer Seitenmontage theoretisch korrekterweise 2 Linearführungen verwendet werden müssten (laut einem CNCler auf Youtube; natürlich ganz andere Anforderungen), was Kosten und Bauraum wieder dramatisch steigen lässt.
Das musste ich natürlich erst dann erfahren, nachdem ich genug Zeit damit verbracht hab, mir diverse Führungen anzuschauen.
Aber als Theorie eigentlich doch ganz interessant. Man sollte da z.B. im Hinterkopf behalten, dass eine Plastikgleitführung unter ähnlichen Umständen 15000+ km hält und V-Schienenführungen angeblich "nur" 200 km (berechnet nach dem Datenblatt von DualVee von Bishop-Wisecarver. Wobei ich ziemlich skeptisch bin; werde da noch mal recherchieren).
Edit 1: berechnet nach dem Datenblatt zu "LinRol" der Firma Technische Antriebselemente GmbH komme ich auf über 3 Millionen km. Das wäre 22,58-mal die Strecke von hier bis zur Sonne (bzw. von hier bis irgenwo zwischen Uranus und Neptun)! Eher unwahrscheinlich(?).
Edit 2: Nach erneuter Berechnung laut Datenblatt von Bishop-Wisecarver komme ich nun auf >25 Mkm. Irgendwo muss ich mich beim ersten Mal also sehr verrechnet haben. Und diese enorme Strecke kommt eventuell deswegen hin, weil die tatsächlich auf den Laufrollen lastende Kraft im Vergleich zu der maximal zugelassenen Kraft extrem gering ist.
Von den Kosten her ist so eine Plastikführung natürlich nicht ganz mit einer Wälzlager-Linearführung zu vergleichen. Für RepRaps sollte erstere auch ausreichen und bei größeren Einbautoleranzen (denn nicht jeder hat Zugriff auf eine Fräse, mit der er die Montagefläche planfräsen kann) etwas einfacher handzuhaben sein.
Falls sich die 200 km bei den V-Führungen als falsch erweisen, wäre sowas wie das MakerSlide oder Open Rail eigentlich auch ideal: günstig, relativ einfach zu implementieren und genau. Edit 2: Open Rail ist wohl dann die Lösung.

Ich hoffe, diese Infos sind irgendjemanden nützlich.

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.12.12 08:34.

Richard.B Wrote:
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> Zum Fräsen muß man meist sehr langsam fahren,
> zum Druckem eher sehr schnell. Meiner Errfahrung
> nach beißt sich das Ganze, da Schrittmotoren
> einen recht engen Drehmomentbereich haben.

Das stimmt.

Die Gefahr ist, dass man etwas baut, was am Ende weder schnell drucken noch gescheit fräsen kann.

Aber mit jedem Drucker, den man baut, wird man etwas klüger.

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Detlef

Excalibur Hotend

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reprapzone.blogspot.de