P3steel – toolson edition – part 06

X-axis_complete_1

Zum Einsatz kommen, wie auch schon bei der Y-Achse, die IGUS RJZM-01-08 Gleitlager. Auf den hartanodisierten Aluminiumwellen von IGUS haben die Gleitlager einen traumhaft gutes und leises Laufverhalten.

Der Lochabstand der Bohrungen  auf dem X-Carriage ist identisch zu dem vom i3-rework. Eine optimale Kompatiblität ist somit gewährleistet.

Für einen 100% Sitz der Lager  werden diese seitlich durch je eine Linsenkopfschraube gesichert.

X-axis_complete_2

Der Motorseite X-Lagerbock ist weitestgehend eine Standardausführung. Die Klemmen für die Z-Lager sind verstärkt.
Die zumeist dünnwandige Ausführung führt meist zu einer Pendelbewegung der X-Achse in Y-Richtung sobald das Hotend ein überstehenden Druckrand berührt.

X-axis_complete_3

Das Umlenklager ist, im Gegensatz zu den Standardteilen, außen  angebracht und somit direkt im Riemenspanner integriert.

Durch die Einleitung der Kraft der Riemenspannung auf die Gleitwellen können sich die Z-Achsen nicht verbiegen.
Mir ist bis heute nicht klar warum das nicht Standard ist. Jeder billige Bausatz wird bis heute mit diesem Konstruktionsfehler ausgeliefert.

Der rechte Block der X-Achse ist somit losgelagert. Die Motorseite stellt das Festlager dar.

Die Klemme für die Z-Lager sind ebenfalls verstärkt.

X-axis_complete_4 X-axis_complete_5 X-axis_complete_6

Zwei Miniaturlager mit Flansch (MF126) sind ideal für die Umlenkung des Riemens. Durch die Flansche kann der Riemen nicht seitlich ausweichen.

Der Durchmesser der Lager entspricht dem einer 20 Zahn GT2 Riemenscheibe. Somit läuft der Riemen exakt parallel und horizontal. Fehler in der Druckgeomtrie sind somit ausgeschlossen.

X-axis_complete_7

Für den Antrieb der Z-Achse kommt eine M5 Gewindestange zum Einsatz. Durch die kleine Gewindesteigunge erreicht die Achse zwar keine hohen Geschwindigkeiten, passt aber gut zu den anderen Teilen.
Die Gefahr mit einer nicht 100% geraden Trapezgewindespindel in Kombination mit 8mm Führungsstangen Z-Wobbel zu erzeugen ist groß. Aus diesem Grund setze ich auf die dünnen, weichen M5 Stangen.

Um dennoch ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu bekommen wird eine M5 Gewindestange mit 8.8 Zugfestigkeit eingesetzt. Die hohe Zugfestigkeit wird zwar nicht benötigt, aber Qualität des Gewindes ist einfach viel besser als die einer Gewindestange in Baumarktqualität.

Oftmals wird der Fehler gemacht eine Edelstahlmutter mit einer Edelstahl Gewindestange zu kombinieren. Dies ist zwar immer gut gemeint, fachlich jedoch völlig falsch. Die gleichwertige Härte führt zu einer sehr schlechten Lebenserwartung und Fressspuren an beiden Teilen.
Aus diesem Grunde kommte eine Mutter aus Messing zum Einsatz. So ergibt sich eine gute Paarung. Sollte die Mutter jemals verschleißen, ist sie schnell ausgetauscht.

X-axis_complete_8

Alle Teile der neuen X-Achse gibts, wie immer, auf Thingiverse zum download:
http://www.thingiverse.com/thing:1036871

3 Gedanken zu „P3steel – toolson edition – part 06

  1. Pingback: P3steel – toolson edition – part 07 | Spielplatz

  2. Michael Kröger

    Hallo, kurze Erläuterung zu der Wahl der Gewindestange.
    Grundsätzlich sind die Gewindestangen nach DIN 975 nicht als Teil eines Getriebes gedacht. Ebenso sind Gewindestange nicht als Führung gedacht. Eine Gewindestange soll andere Elemente kraft- und formschlüssig mit einander verbinden. Dafür ist das Gewinde gemacht.
    Natürlich kann man das für ein DIY Projekt in Ermangelung vn Alternativen trotzdem so verwenden, allerdings sollte man, damit das funktioniert ein paar Dinge beachten.
    Edelstahl ist in diesen Fällen nicht wirklich geeignet. Man sollte Stahl nehmen (das ist nicht das selbe, das eine ist eine Legierung die hauptsächlich gegen Korrosion schützen soll (mehr heißt das „Edel“ nicht), das andere ist Eisen mit Kohlenstoff, Stahl eben). Der Härtegrad ist für die Masshaltigkeit nicht ausschlaggebend. Aber natürlich beugt das möglichen Gewindebeschädigungen vor. Man sollte auch wirklich darauf achten für die Führung eine Messingmutter zu verwenden. Dies führt zwar zu erhöhtem Verschleiss an der Mutter, da diese wesentlich weicher ist als die Stahlstange, aber gleitet damit auch besser und gibt bei Blockaden eher nach. Ein wenig Schmierung in Form von Öl ist auch nicht falsch (Natürlich nicht so das es tropft, aber mit einem ölgetränkten Lappen über das Gewinde streichen bringt schon einiges).

    Antworten
    1. toolson Beitragsautor

      Hallo Michael,

      grundsätzlich findet dein Kommentar meine volle Zustimmung.

      Die Verwendung anständiger Trapezgewindespindeln wäre natürlich eine gute Sache.
      Es hat aber auch einen guten Grund warum so dünne M5 Gewindestange verwendet werden.
      Die verwendeten Linearführungsstangen haben einen 8mm Durchmesser. Kleine und leicht zu beziehende Trapezgewindespindeln haben quasi den gleichen Querschnitt.
      Hat nun die TR-Spindel einen minimalen Schlag überträgt sich dieser auf die Führungstangen, diese verbiegen sich. Diese Biegebewegungen übertragen sich ebenfalls auf das Druckbild, nennt sich im 3D-Druck Z-Wobble.

      Sollten die M5 Spindeln nicht exakt rund laufen verbiegen sich die Linearführungen nicht ganz so schnell.

      Ich empfehle grundsätzlich die Verwendung von Stahlgewindestangen mit höherer Zugfestigkeit (8.8 oder 10.9).
      Hier ist das Risiko einfach nicht so groß auf Gewindestangen in schlechter „Baumarkt“-Qualität zu stoßen.
      Die Zugfestigkeit ansich ist nicht notwendig.

      Antworten

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.