Wie funktioniert ein Zahnrad?

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Einfach erklärt ist ein Zahnrad ist ein Rad, entlang dessen äußerer Kante Zahnungen angebracht sind. Zwei Zahnräder dessen Zähne in Form und Abstand identisch sind können gegeneinander laufen und so Kraft vom einen auf das andere Zahnrad übertragen. Die Zahnräder können bei gleicher Verzahnung unterschiedliche Größen haben.

Zahnrad aus Hochleistungs Kunststoff im 3D-Druck gefertigt

Bei zwei ineinandergreifenden Zahnrädern drückt das erste bei einer Rotation die Zähne des zweiten weiter, sodass es sich ebenfalls dreht. Dabei bewegt sich das zweite Zahnrad in die entgegengesetzte Richtung des ersten. Diese Technik wird dazu genutzt, um Kraft von einer Antriebswelle über ein Zahnrad auf ein zweites Zahnrad und dessen Welle zu übertragen. Dies nennt sich Zahngetriebe.

Alternativ kann die Antriebskraft in Form von Drehmoment und Drehzahl beispielsweise auch über eine Kette (z.B. Fahrrad) auf ein anderes Zahnrad übertragen werden. Drehmomente und Drehzahlen können in einem Zahnradpaar abgeändert werden. Dafür müssen nur Zahnräder unterschiedlicher Größe und Zähnezahl kombiniert werden.

Zahnradgetriebe sind die am weitesten verbreitete und am häufigsten verwendete Getriebeart.  

Zahnräder die gegeneinander laufen und eine Getriebefunktion bilden

Vorteile von 3D-Druck bei der Herstellung von Zahnrädern

Der Vorteil vom 3D-Druck Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern ist die Möglichkeit, die Zahnform gegenüber dem Spritzguss oder Fräsen optimal zu modellieren. So kann die Form der Zähne dahingehend verbessert werden, dass ein flächigeres ineinandergreifen und damit eine bessere Druckverteilung erzeugt wird. Das ist ein großer Vorteil und verlängert die Lebensdauer des Zahnrades gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren. Werden dazu noch verschleißfeste Kunststoffe eingesetzt, wird die Haltbarkeit nochmals optimiert.

Zahnräder im 3D-Druck herstellen – schnelle verfügbar und optimierte Lebensdauer
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