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[Lösung] Warum verklemmen/verkanten Igus RJ4JP-01-08 Gleitlager in Linearführungen wirklich?

Updated: 10.01.2019
Die meisten Führungen der Drucker bestehen aus zwei parallelen Wellen und Linearkugellagern. Diese Linearkugellager produzieren jedoch sehr laute Geräusche. Sehr viele Nutzer wechseln auf die Igus-RJ4JP-01-08-Gleitlager. Diese haben einen fast nahezu geräuschfreien Lauf. Im Internet ist sehr häufig zu lesen, dass die Gleitlager gut funktionieren aber auch viele Stimmen sind vollkommen gegen die Igus-Gleitlager. Der Grund hierfür ist, dass diese Lager im Drucker nicht ideal gleiten sondern häufig verklemmen.

Der Grund des Verklemmens der Igus Gleitlager!

Zu aller erst hat es nichts mit den Igus Gleitlagern an sich zu tun. Da diese sonst auch sofort beim Aufsetzen auf eine Welle verklemmen würden. Beim Test mit einem Lager auf einer Welle laufen die Lager sehr gut und leise. Wie auf dem Video zu erkennen. Es verklemmt erst beim Zusammenbau, wenn zwei Wellen parallel betrieben werden. Es ist also der Baugruppenkombination geschuldet! Der Grund hierfür ist, dass die RJ4JP-01-08-Gleitlager Festlager sind.
In der Konstruktion werden bei parallelen Führungen immer Fest- und Loslager-Kombinationen gewählt. Das Festlager sorgt für die Hauptlastaufnahme der Kräfte. Das Loslager hingegen nimmt nur die Kräfte im Bild in y-Richtung auf und kann sich in x-Richtung bewegen.
Die Kombination aus Fest- und Los-Lager sorgt dafür, dass ein Ausgleich für Parallelitätsfehlern überhaupt erst möglich ist. Die besondere Form der meisten Loslager ermöglicht auch ein Ausgleich von Fluchtungsfehlern. Diese Lager besitzen meist in der Mitte einen balligen Bereich, somit kann sich das Lager in der Winklichkeit verstellen. Das Loslager gleicht auch die Temperaturausdehnung der Bauteile aus, welche durch die Temperaturänderung entstehen. Diese schwanken bei 3D-Druckern natürlich sehr stark, da meistens die Lager im kalten Zustand eingebaut werden und im warmen Zustand betrieben werden.
Die Parallelitätsfehler und Fluchtungsfehler können nicht verhindert werden, da jede Fertigung von Bauteilen, Toleranzen mit sich bringt. Wie zum Beispiel von der Fertigung der Wellenaufnahmen. Jedes Maß in der Fertigung, zum Beispiel die Position einer Bohrung, hat entweder eine bestimmte Toleranz oder eine Allgemeintoleranz. Diese sorgt dafür, dass sich zwei gleich parallel angeordnete Bohrung, im Micro-Bereich in der Position und Größe unterscheiden.

Fazit: Da die Igus-Gleitlager Festlager sind, sind diese für die Kombination von parallelen Wellen nicht geeignet. Hier ist eine Fest- Loslager-Kombination zwingend erforderlich, da Parallelitätsfehler und Fluchtungsfehler nicht ausgeglichen werden können. Die Folge ist, dass die Führung fast unmöglich ist einzustellen und beim Bewegen immer verklemmt!

Lösung für das Klemmen im Linearsystems im 3D-Drucker! Die ruthex RJ4JR-03-08 (Loslager)!

Neuheit im 3D-Druck:
Um dieses Problem zu lösen, haben die Firmen Igus und ruthex in einer Kooperation ein neues Loslager entwickelt, mit dem gleichen Igus-Gleitwerkstoff, wie die RJ4JP-01-08. Erschienen ist dieses Lager Anfang Januar 2019. Das Lager hat den Namen ruthex RJ4JR-03-08. Die 03 in der Kennung beschreibt ein Loslager beziehungsweise es ist selbstausrichtend. Verfügbar ist dies bis jetzt nur auf Amazon.

Zur Zeit ist das Paket aus 4x ruthex und 4x igus Gleitlagern zum Einführungspreis erhältlich!

20,99€ -> 18,99€

Zum ruthex-Gleitlager RJ4JR-03-08

Einbau der ruthex / igus Gleitlager im 3D-Drucker Anycubic i3 mega und Anet A8

Einbau im Anycubic i3Mega

Da die ruthex-Gleitlager einen Lagerbock benötigen mit einem Innendurchmesser von 15mm, können die originalen Lagerböcke nicht verwendet werden. Hierfür wurde ein Lagerbock konstruiert, der bei der Seite Thingiverse runtergeladen werden kann. Wichtig hierbei ist es, dass die Maße der Lagerbockzeichnung auf Thingiverse mit dem gedruckten Lagerbock übereinstimmen müssen. Die igus-Lager können bei dem Anycubic Lagerblock benutzt werden.
zu Thingiverse
Bei Thingiverse ist auch die Lageranordnung für den Anycubic i3 Mega, sowie die vom Anet A8 zu finden.



Zum ruthex-Gleitlager

Einbau im Anet A8

Bei dem 3D-Drucker Anet A8 können die originalen Aluminium-Lagerböcke verwendet werden. Jedoch würden wir hier auch die ruthex-Lagerböcke benutzen, da die Gewichtsersparnis erheblich ist. Pro Lagerbock werden 35g gespart. Dies sind zum Beispiel bei der y-Achse zusammen 140g. Diese Verringerung beeinflusst die Massenträgheit der zu bewegenden Teile, welches bei einem schnellen Druck zu Gute kommen würde.
zu Thingiverse
Bei Thingiverse ist auch die Lageranordnung für den Anycubic i3 Mega, sowie die vom Anet A8 zu finden.

Zum ruthex-Gleitlager

Warum haben nicht alle das Problem aber so einen hohen Verschleiß?

Im Internet liest man auch, dass die Lager einlaufen würden. Dies ist aber nur die Entstehung von Verschleiß im Lager. Die Lageröffnungen werden einfach größer durch die verklemmten Lager. Das somit gewonnene Spiel ermöglicht das Ausgleichen der Parallelitätfehlern und Fluchtungsfehlern. Sinn der Sache ist es natürlich nicht, mit so viel Spiel in den Lagern zu drucken. Es kann zu sehr ungenauen Ausdrucken kommen. Die vielen Beschwerden über den hohen Verschleiß der Igus-Gleitlager, stützen damit unsere Annahme. Diese Nutzer rüsten spätestens dann wieder auf die Linearkugellager zurück und drucken mit einer hochen Lautstärke.

Verschleiß an der Welle führen zu Vibrationen im System (Linearkugellager):

Die Kugeln in den Linearlagern sorgen dafür, dass auf die Welle nur die Punktlast von den einzelnen Kugeln auftritt. Die Kräfte werden also auf einzelne Punkte verteilt. Dies verursacht mit der Zeit Verschleiß (Verformung) auf der Führungswelle, dadurch entstehten Vibration im System. Die Gleitlager haben im Gegenzug sehr viel Auflagefläche und verringern die Kraft pro Quadratmillimeter auf der Welle, da die Kraft auf der größeren Auflagefläche verteilt wird.