Szybkie i odporne na zużycie

Niestandardowy komponent wykonany za pomocą usługi druku igus® 3D

Profil

  • Co było potrzebne: Polimerowe koło zębate do tuningu silnika
  • Proces produkcyjny: usługa druku 3D igus®
  • Wymagania: Krótki czas dostawy, wytrzymałość, odporność na zużycie
  • Materiał: iglidur® I6
  • Branża: Motoryzacja
  • Sukces współpracy: Szybszy wydruk niewielkiej ilości części specjalnych w mniej niż 72 godziny zachowując jak najmniejszy nakład pracy związanej z projektowaniem — obróbka elementu nie jest już konieczna. Komponent jest również niezawodny dzięki swojej wytrzymałości


Zainspirowane Formułą 1 zespoły studenckie rywalizują ze sobą w konkursie konstruktorów „Formula Student Germany”. Do budowy swoich samochodów wyścigowych zespół Formula Student Team z Weingarten koło Ravensburg potrzebował, między innymi, dostosowanych kół zębatych z tworzywa sztucznego. Służą one jako napinacze w napędzie łańcuchowym. Niestety koła zębate o specjalnych rozmiarach mają długi czas dostawy, a klasyczna produkcja wykorzystująca obróbkę mechaniczną jest czasochłonna. Tutaj usługa druku 3D firmy igus® była w stanie zapewnić szybką pomoc i wyprodukowała polimerowe koła zębate w mniej niż 72 godziny.  


Szybka dostawa dzięki konfiguratorowi online i procedurze spiekania laserowego

Projektanci oszczędzają czas nie tylko ze względu na fakt, iż konfigurator online ułatwia skonstruowanie cyfrowego modelu 3D. Części specjalne produkowane są w tzw. procesie SLS (selektywne spiekanie laserowe). Powlekarka rozprowadza na platformie konstrukcyjnej niezwykle cienką warstwę polimerowego proszku. Następnie drukarka wykorzystuje laser do łączenia proszku w każdym miejscu, w którym ma zostać wyprodukowany element — zgodnie z modelem 3D. Platforma jest następnie obniżana o grubość warstwy i proces rozpoczyna się od nowa. Po kilku godzinach koło zębate jest w pełni wydrukowane.Dzięki drukowaniu 3D potrzeba koordynacji z działem zajmującym się rysunkami technicznymi podczas zwykłego procesu toczenia i obróbki została wyeliminowana”, wyjaśnia Richy Göser — członek zespołu Weingarten Formula Student Team. 

"Prawdopodobnie produkcja za pomocą drukarki 3D jest również bardziej ekonomiczna w zakresie wytwarzania małych ilości". 

Druk 3D: wykonane na zamówienie polimerowe wałki zębate wykonane z odpornego na zużycie materiału iglidur®

Wytrzymałe elementy wykonane z trybopolimerów

Aby można było używać go jako napinacza w napędzie łańcuchowym silnika, koło zębate musiało być bardzo wytrzymały. Również tutaj trybopolimery iglidur® demonstrują swoje zalety w porównaniu do zwykłych polimerów. Wysokowydajne tworzywa sztuczne zostały specjalnie opracowane przez igus® do dynamicznych zastosowań w przemyśle. W tym przypadku zastosowano iglidur® I6, który jest bardziej odporny na zużycie niż zwykłe tworzywa sztuczne stosowane w procesie spiekania laserowego. Odporność na zużycie tego materiału została przetestowana w wewnętrznym laboratorium testowym. Eksperci przetestowali koło ślimakowe o momencie obrotowym 5 Nm i 12 obr./min. Koło zębate wykonane z poliamidu 12, klasycznego materiału do spiekania laserowego, zatrzymało się już po 521 cyklach ze względu na wysoki współczynnik tarcia.Z drugiej strony, iglidur® I6 był w pełni funkcjonalny i wykazywał jedynie niewielkie zużycie nawet po milionie cykli. „Takie testy pokazują nam, że możemy polegać na tym materiale”, mówi Göser. „Poprzednio używane łożyska kulkowe w napędzie łańcuchowym wytrzymywały niewiele ponad 20 kilometrów — co jest niezadowalające, ponieważ nasz najdłuższy dystans wynosi 22 kilometry. W sezonie 2019 spodziewamy się znacznie większej wytrzymałości od drukowanych w 3D, czołowych kół zębatych igus®”. 
Samochody wyścigowe Formula Student z dostosowanymi, polimerowymi zębatkami z wysokowydajnych polimerów iglidur®

Pozostałe dane dotyczące aplikacji