Törött fogaskerék: mikor jó a nyomtatott pótlás, és mikor nem

2026. október 21. · olvasási idő 7 perc

A törött fogaskerék az egyik leggyakoribb kérés, és az egyik legkockázatosabb. Egy kis terhelésű műanyag fogaskeréknél a nyomtatott pótlás sokszor jó megoldás. Nagy nyomatéknál, gyors forgásnál vagy melegben viszont a nyomtatott darab hamar újra eltörhet. Alább leírjuk, mitől függ a kettő, adatlapból mért számokkal, és kimondjuk azt is, mikor ne nálunk rendelj.

Először döntsd el, mekkora a terhelés

A fogaskeréknél nem a méret, hanem a terhelés dönt. A fogat hajlítja a fogaskerék-pár, és minél nagyobb a nyomaték, annál nagyobb a fogtőnél a feszültség. Három kérdés eldönti, hogy egyáltalán érdemes-e nyomtatni:

Ha mindhárom sorban a bal oldalon vagy, érdemes tovább olvasni. Ha a jobb oldalra esik valamelyik, a nyomtatott pótlás nem a te eseted, ezt lejjebb a Mikor ne nyomtass szakasz részletezi.

Négy lehetőség egymás mellett

Ha a fogaskerék szabványos moduljú, és kapható hozzá fémből vagy hajtóműgyártótól, az nem nálunk a legjobb megoldás. A nyomtatás ott kezdődik, ahol a fogazat egyedi, a darab megszűnt, és a terhelés kicsi.

Mit mérnek a gyártók az anyagról

A nyomtatott darab szilárdsága két dologtól függ: az anyagtól, és attól, hogy a rétegek melyik irányban futnak a darabban. A Prusa Polymers a saját anyagairól publikálja a mért értékeket, külön a vízszintesen és a függőlegesen nyomtatott próbatestre.

Elsődleges forrás: Prusa Polymers technikai adatlapok: PLA, PETG. A számok a gyártó saját mérései (ISO 527-1, ISO 178, ISO 179-1, ISO 75), egy Original Prusa i3 MK3 géppel, 100 százalékos kitöltéssel nyomtatott próbatesteken. A mi gépünkön és a mi darabunkon az érték eltérhet.

Mit olvasunk ki ebből a fogaskerékre

A PLA merevebb és erősebb hajlításra, de kevésbé szívós. A hajlítószilárdsága 83 és 99 MPa, a PETG-é 66 és 70. Cserébe a bemetszés nélküli ütőpróbán a PLA 13 és 14 kJ/m2-t bír, a PETG el sem törik. A fog tövén éles sarok van, ami bemetszésként viselkedik, és a bemetszett próbán a PETG-nek van mért értéke (6 és 3 kJ/m2), a PLA-nak az adatlap szerint nincs. Ebből azt következtetjük, hogy ütésszerű terhelésnél a PETG a biztosabb választás. Ez a mi következtetésünk a mért adatból, nem saját fogaskerék-próba.

A rétegtapadás a leggyengébb pont. Mindkét anyagnál 17-18 MPa, miközben maga a szál 46-57 MPa folyáshatárú. Ha a fogat a rétegek között terheled, a darab ott törik, ahol a legkisebb az érték. Ezért a fogaskereket lapjával az asztalra fektetve nyomtatjuk, hogy a rétegek a fogak síkjában fussanak. Ez a mi gyakorlatunk az adatlapi számokból, nem általános szabály.

A hőállóság szűk. A PLA 55 °C-on, a PETG 68 °C-on már behajlik terhelés alatt. Motor mellett, napon álló vagy fűtött térben ez gyorsan elérhető.

Mennyibe kerül

Grammra számolunk, 35 Ft/grammtól, a minimum 2 000 Ft. A tömeget a modellből előre ki tudjuk számolni, így a pontos összeget a nyomtatás előtt megmondjuk. Az alábbi számok becslések: tömör korong, a PETG sűrűségével (1,27 g/cm3 az adatlap szerint). A valóságban a fogazat és a furat miatt kevesebb anyag megy rá, tehát ez felső becslés.

Vagyis egy kisebb fogaskerék ára a minimum, a nagyobbé a tömegtől függ. Az árnál fontosabb kérdés, hogy a terhelést kibírja-e: ha kapható hozzá szabványos fém fogaskerék, azt érdemes megnézni előbb.

Mikor ne nyomtass

• Erős motor vagy kézi szerszám fogaskereke. A nyomaték nagy, a nyomtatott fog tövén a terhelés meghaladhatja a mért hajlítószilárdságot.
• Gyorsan forgó alkatrész. Ha szétszakadhat, a darab repülő töredékekkel jár. Ilyet alapból nem nyomtatunk.
• Meleg környezet. 55 és 68 °C fölött a PLA és a PETG már lágyul, a fogak elnyomódnak.
• Szabványos moduljú, kapható fém fogaskerék. Az tartósabb, mint bármilyen nyomtatott darab.
• Olajos vagy zsírozott hajtómű. Az anyag és a kenőanyag viselkedését ezeken az adatlapokon nem találtuk meg, ezért nem állítunk róla semmit.

Amit nem vállalunk

Biztonsági és teherviselő alkatrészt nem nyomtatunk: féket, kormányt, emelőt, tartószerkezetet, hálózati feszültséget védő burkolatot, nyomás alatt működő elemet, és olyan fogaskereket sem, ami ezek hajtásának része. Gyorsan forgó vagy erős motorhoz tartozó fogaskereket sem. A teherbírást és az élettartamot előre nem garantáljuk, csak azt vállaljuk, amit a mért adatok és a terhelés ismeretében felelősen meg tudunk mondani.

Mit kérünk tőled

• a törött fogaskerék, vagy éles fotó vonalzó mellett, a fogak jól látszanak,
• a külső átmérő, a szélesség, a furat és a tengely profilja (kerek, lapolt, recézett),
• a fogak száma, és hogy egyenes, ferde vagy csigafogazat,
• ha megvan az ép pár, az a legbiztosabb alap: ahhoz igazítjuk a modult,
• mi hajtja, mekkora a terhelés, és milyen meleg lesz a környezet,
• a készülék pontos típusa és a gyártás éve, ha tudod.

Ha a modult nem ismered, és nincs ép pár, a fogazatot mérjük, de a pontosságát előre nem tudjuk garantálni. Ezt a megrendelés előtt megírjuk.

Ugyanez a döntési sor más alkatrészekre: Eltört a régi hifi gombja vagy skálamutatója, Eltört az MTZ traktor műanyag gombja vagy burkolata, és a jogi kérdésről: Szabad-e lemásolni egy törött alkatrészt?