Im Maschinen- und Anlagenbau kommt es nicht nur auf ausgeklügelte Technik und das perfekte Zusammenspiel aller Komponenten an: Selbst bei ganz kleinen Teilen kommt der Materialauswahl eine große Bedeutung zu. Zahnräder aus Kunststoff müssen zäh und rissfest sein, sie müssen dämpfende Eigenschaften mitbringen, abriebfest sein und deshalb bei Dauerbeanspruchung zuverlässig ihren Dienst versehen. Sonst kann ein Zahnrad aus Kunststoff zum sprichwörtlichen „Rädchen im Getriebe“ werden, das im Ernstfall ein System zum Stillstand bringen kann. Das bedeutet: Bei Sondermaschinen wie Geldautomaten, Sortiermaschinen oder Druckern sollten gerade Zahnräder aus Kunststoff besonders widerstandsfähig sein und hohe Belastungen aushalten können. Wenn man schon in der Produktion konsequent auf Kunststoffe setzt, die allen Herausforderungen und Ansprüchen gerecht werden, lassen sich Stillstände, teure Technikereinsätze und verärgerte Kunden vermeiden.

Worauf es bei Zahnrädern aus Kunststoff wirklich ankommt und wie speziell entwickelte Kunststoffe von H+K den Produktionszyklus von Anwendern deutlich effizienter machen können, zeigen wir in diesem Artikel.

Standard oder Spezialprodukt? Auf die Auswahl der Kunststoffe kommt es an

Kunststoffzahnräder werden meist aus Polyamid (PA) oder Polyoxymethylen (POM) gefertigt. Modifizierte Rezepturen der Rohmaterialien können zwar verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Schlagzähigkeit erzielen, weisen letztlich aber trotzdem in vielen Fällen nur eine mindere Performance auf. H+K hat einen speziellen Kunststoff entwickelt und patentieren lassen, der hohen Belastungen im Maschinen- und Anlagenbau voll gerecht wird: TPU-X®. Das einzigartige und innovative Material weist eine herausragende Widerstandsfähigkeit und bruchsichere thermodynamische Eigenschaften auf und ist – in Zahnrädern verbaut – für den Einsatz bei hohem Drehmoment geradezu geschaffen. Auch bei Rollen, Walzen und Wellen für Drucker, Geldautomaten und andere Sondermaschinen kommt dieser Spezialkunststoff von H+K inzwischen häufig zum Einsatz.

H+K Zahnräder

TPU-X®: Ein Kunststoff mit vielen positiven Eigenschaften

Kleinste Zahnräder aus Kunststoff werden in Geldautomaten ebenso verbaut wie in Sortiermaschinen und Druckern – sie sorgen für einen reibungslosen Transport und müssen besonderen Belastungen standhalten und langlebig sein. Das bedeutet: Der Kunststoff muss bruchsicher, zäh und abriebfest sein. Auch die Rissfestigkeit macht einen guten Kunststoff aus, denn selbst wenn bereits ein kleiner Riss im Zahnrad vorhanden sein sollte, darf der sich nicht ausweiten oder vertiefen – Weiterreißfestigkeit nennt man diese Anforderung. Auch sollte das Zahnrad aus Kunststoff dämpfende Eigenschaften mitbringen, was besonders bei schlagartiger Belastung wichtig ist – im Idealfall sollte der Schlag nämlich bereits von den Zahnrädern abgefedert und gedämpft werden, damit nicht weitere Komponenten der Maschine in Mitleidenschaft gezogen werden. Und schließlich spielt auch die Geräuschentwicklung in vielen Arbeitsumgebungen eine immer größere Rolle: Zahnräder aus Kunststoff sollten nach Möglichkeit erheblich dazu beitragen, Geräusche zu dämpfen, auch hier kann TPU-X® mit seinen positiven geräuschdämpfenden Eigenschaften der Kunststoff der Wahl sein.

Auch bei Cent-Artikeln aus Kunststoff auf die Qualität achten

Obwohl Zahnräder aus PA oder POM Cent-Artikel sind, können durch ihren Ausfall und den Stillstand der Maschine Schäden in großer Höhe entstehen – nicht zu vergessen die verärgerten Kunden und Anwender. Deshalb gilt es, auch bei den kleinsten Teilen Wert auf Top-Qualität zu legen, denn Kunststoff ist eben nicht gleich Kunststoff. PA oder POM als etablierte Werkstoffe lassen sich in einigen Anwendungsfällen durch den innovativen Kunststoff TPU-X® ersetzen, der mit seiner enormen Rückstellfähigkeit und der geringen Bruchempfindlichkeit ein echtes Multitalent unter den Kunststoffen ist. Lassen Sie sich gern von H+K beraten, ob TPU-X® als Kunststoff für Ihr spezielles Anwendungsprojekt das Material der Wahl sein könnte.

elefant_balanciert_auf_zahnrad

Dieser Kunststoff überzeugt mit langer Lebenserwartung, Schwingungs- und Dämpfungseigenschaften

Der von H+K patentierte Kunststoff hat nicht nur hervorragende gummielastische und dynamische Eigenschaften, sondern bringt auch eine deutlich höhere Lebenserwartung unter extremen Bedingungen mit. Der Kunststoff hat ein vorzügliches Schwingungs- und Vibrationsdämpfungsvermögen und überzeugt mit seinem geringen Abrieb. Das Material ist zudem lagerstabil, geruchsneutral, ozonbeständig und beständig gegen Öl und Fett – mit TPU-X® als Kunststoff der Wahl werden bei kleinen Zahnrädern hohe Belastungen im Maschinen- und Anlagenbau hervorragend handhabbar, wie die vielfältigen Erfahrungen aus der Praxis beweisen. Genau diese Qualitätsunterschiede sind es, die sich am Ende auszahlen und die Mühe um hochwertige Zahnräder aus Kunststoff mit einer effizienteren Produktion belohnen.

Mit TPU-X® als Kunststoff in die Serienfertigung

Natürlich eignet sich ein Hightech-Kunststoff wie das TPU-X® auch für die Serienfertigung. Hat der individuell gefertigte Prototyp überzeugt, kann die Serienfertigung von Zahnrädern und Doppelzahnrädern aus bruchsicherem, abriebfestem, dämpfendem und rissfestem Spezialkunststoff in Produktion gehen. Diverse Formen und Dimensionen, die sich mit TPU-X® realisieren lassen, machen den Kunststoff zu einer echten Alternative für Gummielastomere im Anwendungsbereich Zahnräder in Maschinen und Sondermaschinen.

Fazit: H+K setzt mit TPU-X® Maßstäbe bei der Fertigung von Zahnrädern aus Kunststoff

Gerade im Maschinenbau ist die Produktion auf reibungslose Prozesse angewiesen – schließlich soll auch das kleinste „Rädchen im Getriebe“ eine langlebige und perfekte Performance für den Kunden liefern. Kompromisslösungen sind keine Alternative, wenn es um die Zufriedenheit der Anwender geht. Um Produktionsausfälle zu vermeiden, kann TPU-X® als Materialalternative zu herkömmlichen Kunststoffen beim Bau kleiner Zahnräder in vielen Fällen die bessere Lösung darstellen. Mit seinen herausragenden Eigenschaften in punkto Lebenserwartung, Riss- und Widerstandsfähigkeit, Abriebfestigkeit, seinen dämpfenden und lärmdämpfenden Eigenschaften ist der Hightech-Kunststoff eine bislang einzigartige Möglichkeit, höchst diverse und gleichzeitig widerstandsfähige und bruchsichere Kunststoffzahnräder herzustellen. H+K ist der Entwickler dieser einzigartigen Kunststoff-Lösung und hält das Patent auf diesen besonderen Werkstoff. Sprechen Sie uns bitte an, wenn Sie Beratung und Erfahrungsberichte zu diesem Material und seinem anwendungsspezifischen Einsatz bei Zahnrädern aus Kunststoff für den Maschinenbau und Sondermaschinenbau wünschen.

Usprüngliche Veröffentlichung: 5. Juli 2017 | Aktualisierung: 11. März 2024