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Planetenträger optimiert durch additive Fertigung

In diesem F&E Projekt am ZPP/ZHAW konnte ein Planetenträger für ein Planetengetriebe durch die additive Fertigung optimiert werden. Ein Beispiel, das den "added value" von AM (L-PBF) hervorragend demonstriert. Mit dem Ergebnis Bauteile, Montagezeit, Trägheitskräfte und Gewicht zu reduzieren.

  • Planetenträger inklusiv Flexpins additiv gefertigt (L-PBF)
    Planetenträger inklusiv Flexpins additiv gefertigt (L-PBF)
  • "Added Value" durch additive Fertigung
    "Added Value" durch additive Fertigung
  • Planetenträger als Hybridbauteil von links: FDM Prototyp, nach L-PBF, Fertigbauteil
    Planetenträger als Hybridbauteil von links: FDM Prototyp, nach L-PBF, Fertigbauteil
  • Planetenträger als Hybridbauteil nach der additiven Fertigung und fertig nachbearbeitet
    Planetenträger als Hybridbauteil nach der additiven Fertigung und fertig nachbearbeitet
  • Spanende Nachbearbeitung des Planetenträgers auf einem Dreh-Fräszentrum am ZPP
    Spanende Nachbearbeitung des Planetenträgers auf einem Dreh-Fräszentrum am ZPP
  • Spanende Nachbearbeitung des Planetenträgers auf einem Dreh-Fräszentrum am ZPP
    Spanende Nachbearbeitung des Planetenträgers auf einem Dreh-Fräszentrum am ZPP

In einem F&E Projekt am ZPP/ZHAW konnte ein Planetenträger für ein Planetengetriebe durch Topologieoptimierung und konsequente Anwendung der Designregeln zur additiven Fertigung (Design for Additive Manufacturing, DfAM) optimiert und mittels Laser Powder Bed Fusion additive gefertigt werden. Der Gesamtplanetenträger wurde als Hybridbauteil ausgeführt. Der komplexe Teil, der eigentliche Planetenträger mit den Flexpins zur Aufnahme der Planetenräder wurde additiv auf dem einfach zu fertigen Wellenstumpf additiv aufgebaut. Anschliessend erfolgte die spanende Fertigbearbeitung auf einem Dreh-Fräszentrum.


Die Ergebnisse sind erstaunlich:  

  • Erhöhte Tragfähigkeit der Verzahnung
  • Reduzierung der Anzahl der Teile, von 27 auf 1
  • Reduzierung der Montagezeit
  • Reduktion von Masse und Trägheit
  • Kritische Schnittstelle von Hülse und Bolzen ist nicht mehr vorhanden


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