AddiTec und Amorphology 3D-drucken kostengünstige Dehnungswellen-Zahnrädern

AddiTec, ein Gründungspartner und Reseller für den 3D-Druckerhersteller Meltio, hat sich mit Amorphology, einem auf fortschrittliche Materialien spezialisierten NASA-Spinoff, zusammengeschlossen, um spezielle 3D-gedruckte Getriebekomponenten zu entwickeln.

Die Partner arbeiten daran, mithilfe der additiven Fertigung große Flexsplines für Dehnungswellengetriebe aus Stahl zu entwickeln. Dehnungswellengetriebe sind eine spezielle Art von Getrieben, die in Roboterarmen und Präzisionsbewegungssystemen eingesetzt werden. Sie sind kompakt und übertragen ihr Drehmoment über einen dünnwandigen Zahnkranz, den so genannten Flexspline.

Bei Verwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren treibt der Flexspline die Herstellungskosten eines Dehnungswellengetriebes in die Höhe. Dies ist auf Merkmale wie die präzise Verzahnung und die flexible Wand zurückzuführen, wodurch die Dehnungswellengetriebe einen erheblichen Teil der Kosten eines Roboterarms mit sechs Freiheitsgraden (6DOF) ausmachen.

Den Prozess mit 3D-Druck optimieren

Wenn man sich stattdessen für die additive Fertigung entscheidet, ist es möglich, diese Flexsplines zu erheblich geringeren Kosten in 3D zu drucken, was den traditionellen Fertigungsablauf rationalisiert und die kostengünstige Verwendung von Hochleistungsstählen ermöglicht.

Amorphology und AddiTec haben bereits gemeinsam eine Flexspline für ein Dehnungswellengetriebe mit einem Durchmesser von 6 Zoll aus Stahl 17-4 entwickelt. Der Prototyp wurde 3D gedruckt und anschließend auf einem Haas CNC-Hybridsystem mit der Meltio Engine, einem modularen DED-Druckkopf (Directed Energy Deposition), CNC-gefräst.

Dieser Ansatz senkt nicht nur den Materialverbrauch und die Produktionskosten, sondern ermöglicht auch die Herstellung einer Vielzahl von Flexspline-Größen auf Abruf. Das bedeutet, dass die Anwender nicht jeden Durchmesser ständig auf Lager haben müssen, was die Lagerhaltung und die Logistikkosten senkt.