Koła łańcuchowe drukowane w 3D sprawiają, że e-rowery szepczą

• Co było potrzebne: plastikowa zębatka
• Proces produkcji: selektywne spiekanie laserowe
• Wymagania: wysoka odporność na zużycie, dobre właściwości ślizgowe, wysoka żywotność
• Materiał: iglidur® i3
• Przemysł: Przemysł rowerowy
• Sukces dzięki współpracy: szybka konfiguracja komponentu w usłudze druku 3D online, cichsza praca niż w przypadku metalu

Aplikacja w skrócie:
Rowery elektryczne stają się coraz lżejsze i niezwykle ciche. Podczas jazdy prawie w ogóle nie słychać hałasu silnika. Jednak pomysłowi wynalazcy, tacy jak Lars Hartmann z Reichshof, nie są z tego zadowoleni. Nadmierny hałas w tle łańcucha rowerowego był cierniem w jego boku. Metalowe koło zębate działało jako rolka prowadząca łańcucha, zapobiegając jego kolizji z ramą, ale powodowało ogromne odgłosy pracy. Szukając rozwiązania, przypomniał sobie o ofercie igus®, o której dowiedział się na targach: Usługa druku 3D, która umożliwia ekonomiczne wytwarzanie niestandardowych komponentów w drukarce 3D.

Standardowe metalowe koło łańcuchowe w rowerze elektrycznym wydawało bardzo głośny dźwięk podczas pracy. Koło łańcuchowe było rolką odchylającą łańcuch, dzięki czemu nie stykał się on z ramą. Odgłosy tarcia sprawiały, że rower elektryczny przypominał traktor. W związku z tym Lars Hartmann postanowił znaleźć materiał, który miałby takie same właściwości jezdne jak metalowa zębatka, ale byłby znacznie cichszy. Inne wymagania dotyczące materiału to dobre właściwości ślizgowe i długa żywotność, a także wysoka odporność na zużycie w połączeniu z metalem.

W ramach jego pracy dla VMA Getzmann GmbH, producenta systemów mieszania, dyspergowania i drobnego mielenia, przetestowano części maszyn, które zostały wyprodukowane przy użyciu usługi druku 3D firmy igus®. Wyniki były tak dobre, że Lars Hartmann rozważał również zastosowanie wydrukowanych części w swoim rowerze elektrycznym. Idealne rozwiązanie dla hobbystów: "Standardowa metalowa zębatka powodowała duży hałas podczas pracy. Narysowaliśmy ją i wydrukowaliśmy w firmie igus® z materiału iglidur® i3. Proces był szybki i łatwy. Skorzystaliśmy z usługi drukowania 3D, aby przesłać odpowiednie dane, wybrać materiał i zamówić ilość." Zębatka jest używana w dwóch kołach od kilku miesięcy - a hałas został znacznie zminimalizowany, mówi z zadowoleniem Hartmann.

Zastosowany materiał iglidur® i3 nadaje się również do zastosowań przemysłowych i seryjnych. Charakteryzuje się dobrą odpornością na zużycie i wysoką wytrzymałością, a jego obróbka odbywa się za pomocą selektywnego spiekania laserowego (SLS).

Z myślą o szczególnie wysokich wymaganiach w zakresie odporności na zużycie i długiej żywotności, firma igus® opracowała również materiał iglidur® i6. To wysokowydajne tworzywo sztuczne pokonało w teście frezowane koła zębate wykonane z powszechnie stosowanych materiałów, takich jak POM i PBT. Przetestowano koło ślimakowe o momencie obrotowym 5 Nm i prędkości 12 obr. Nawet po milionie cykli (anulowanie testu), koło zębate wykonane z materiału spiekanego laserowo iglidur® i6 wykazywało jedynie niewielkie zużycie i nadal było w pełni funkcjonalne. Pozwoliło to wyraźnie przewyższyć frezowane koła zębate - koła zębate wykonane z POM wykazały całkowite zużycie po zaledwie 621 000 cykli; frezowane koła zębate wykonane z PBT pękły po zaledwie 155 000 cykli. W teście wzięło również udział koło zębate wykonane ze spiekanego laserowo materiału PA12. Jednak ze względu na wysoki współczynnik tarcia, uległo ono uszkodzeniu po zaledwie 521 cyklach.

Jednocześnie projektanci czerpią również korzyści z igus® Zahnradkonfigurator. Pozwala to na konfigurację niestandardowych kół łańcuchowych lub zębatych, nawet w specjalnych wymiarach. W zaledwie kilku krokach użytkownik musi jedynie wprowadzić dane swojego koła zębatego (takie jak moduł zęba, liczba zębów, szerokość i średnica wewnętrzna). Następnie automatycznie tworzony jest model 3D, który można wyeksportować jako plik STEP. Przesyłając plik do usługi drukowania 3D igus®, skonfigurowane koło zębate można zamówić bezpośrednio z niezwykle wytrzymałego materiału SLS iglidur® i6 do kół zębatych. Jednym kliknięciem myszy użytkownik może zamówić swoje koło zębate bez minimalnej ilości zamówienia lub poprosić o wycenę. Spersonalizowana część jest gotowa do wysyłki w ciągu zaledwie trzech dni.