Wymienne koła zębate wytrzymują wysokie obciążenia podczas pracy

• Co było potrzebne: Specjalne koła zębate przenoszące obciążenia do naprawy serwomotorów w wieżyczkach dachowych dużych lotniskowych wozów strażackich.
• Proces produkcji: Spiekanie laserowe
• Wymagania: opłacalność, wysoka odporność
• Materiał: iglidur® i3
• Przemysł: Pojazdy użytkowe
• Sukces dzięki współpracy: Przekładnie wytrzymały targi pod dużym obciążeniem i zostały wykorzystane do naprawy innych pojazdów. Dzięki temu firma mogła uniknąć kosztownej wymiany całych serwomotorów.

Zakładowa straż pożarna Fraport AG zapewnia ochronę przeciwpożarową na lotnisku we Frankfurcie nad Menem. Jej duże lotniskowe wozy strażackie są wyposażone w wieżyczki dachowe, które zmieniają kąt dyszy rozpylającej za pomocą serwomotoru. Ponieważ ta zmiana wysokości odbywa się również podczas wyrzutu wody, serwomotor jest poddawany dużym obciążeniom. Po dziesięciu latach użytkowania zamontowane w nich koła zębate ulegają zużyciu, dlatego wieżyczki dachowe wymagają naprawy.

Wieżyczki dachowe dużych lotniskowych wozów strażackich muszą wytrzymywać duże obciążenia podczas zrzutu wody

Lotnisko we Frankfurcie jest największym lotniskiem komercyjnym w Niemczech. Jest również jednym z wiodących międzynarodowych portów lotniczych w Europie pod względem ruchu pasażerskiego i towarowego. Zatrudniając prawie 81 000 pracowników w około 450 firmach, jest największym lokalnym miejscem pracy w Niemczech i atrakcyjnym ośrodkiem przyciągającym inne firmy w ważnym gospodarczo regionie Ren-Men. Ze względu na duże zagęszczenie samolotów, pojazdów komercyjnych i prywatnych, lotniskowa straż pożarna jest zawsze zajęta. Aby zachować zgodność z prawnie określonymi czasami reakcji, straż pożarna musi być w stanie dotrzeć do dowolnego miejsca na płycie lotniska w ciągu trzech minut. Odpowiednio ważny jest personel i wyposażenie techniczne trzech posterunków straży pożarnej zlokalizowanych na terenie lotniska.

Wśród ponad 115 wozów strażackich na terenie lotniska znajduje się czternaście dużych lotniskowych wozów strażackich. Dzięki wieżyczkom dachowym mogą one wyrzucić co najmniej 5 300 litrów wody na odległość ponad 80 metrów w ciągu zaledwie jednej minuty. Obciążenie siłowników tych wieżyczek dachowych jest odpowiednio wysokie, ponieważ kontrolują one wysokość strumienia wody poprzez zmianę kąta.

Drukowane koła zębate wykonane z iglidur® i3: Z powodzeniem stosowane w dużych lotniskowych wozach strażackich

W serwomotorze zainstalowano dwa specjalne koła zębate wykonane z wytrzymałego tworzywa sztucznego. Po dziesięciu latach użytkowania uległy one zużyciu, co spowodowało konieczność konserwacji wieżyczek dachowych. Producent pojazdu zalecił serwisantom wymianę całego serwomotoru, ale wiązało się to z wysokimi kosztami. Zamiast wymieniać kompletny i w pełni funkcjonalny serwomotor, inżynierowie projektu postanowili zbadać nowe możliwości: po przeszukaniu Internetu odkryli możliwość produkcji trwałych kół zębatych za pomocą druku 3D w igus® i zdecydowali się przetestować odporne na zużycie tworzywo sztuczne iglidur® i3. Koło zębate zostało zaprojektowane przy użyciu dostępnego online konfiguratora CAD dla kół zębatych, który może być używany do szybkiego i łatwego projektowania szablonów do druku 3D kół zębatych.

Proces produkcji SLS zajął mniej niż 3 dni, więc straż pożarna mogła szybko przejść do testowania nowego sprzętu. Testy wykazały, że koła zębate iglidur® i3 wytrzymały duże obciążenia. W związku z tym technicy utrzymania ruchu byli w stanie ponownie zamówić przekładnie do kolejnych pojazdów. Zachwyceni jakością materiałów oraz szybką i nieskomplikowaną obsługą, natychmiast zlecili wydrukowanie i przetestowanie kolejnego komponentu, który steruje pneumatycznymi drzwiami dużych wozów strażackich na lotnisku - z sukcesem. Ta wydrukowana aplikacja również spełniła wymagania i jest obecnie używana we flocie straży pożarnej na lotnisku we Frankfurcie.

Dlaczego warto drukować koła zębate z tworzywa iglidur® i3?

Tworzywo iglidur® opracowane specjalnie do produkcji ruchomych części maszyn charakteryzuje się szczególnie wysoką odpornością na ścieranie i zawiera stałe środki smarne. Są one wykorzystywane do produkcji komponentów metodą formowania wtryskowego, produkcji addytywnej i obróbki mechanicznej prętów. iglidur ® i3 został opracowany jako proszek z tworzywa sztucznego do produkcji w procesie spiekania laserowego i charakteryzuje się wysoką odpornością na zużycie i wytrzymałością. Nie bez powodu materiał ten jest niekwestionowanym bestsellerem wśród materiałów do druku 3D firmy igus®.

Dzięki swojej specyfikacji mechanicznej, iglidur® i3 jest szczególnie odpowiedni do kół zębatych czołowych i stożkowych, a także do wszystkich innych rodzajów form zębatych. iglidur ® i6 jest zalecany tylko do przekładni ślimakowych z szarpnięciem 3D, ponieważ tworzywo to zostało opracowane w celu zwiększenia właściwości ślizgowych. Czas eksploatacji wydrukowanego koła zębatego wykonanego z igliduru ® i3 przy danych parametrach zastosowania można szybko i łatwo określić online za pomocą kalkulatora żywotności kół zębatych. Szczególnie wysoka żywotność kół zębatych wykonanych z materiału iglidur ® i3 w porównaniu z konwencjonalnymi kołami zębatymi z tworzywa sztucznego nie została określona.

Jedną z największych zalet produkcji kół zębatych w technologii druku 3D jest elastyczność w odniesieniu do geometrii korzenia zęba. Promień korzenia zęba można zoptymalizować, poprawiając w ten sposób żywotność koła zębatego. W produkcji mechanicznej taka optymalizacja nie jest zazwyczaj możliwa ze względu na rozmiar narzędzia. Aby zaprojektować koła zębate bezpośrednio ze zoptymalizowanym promieniem korzenia zęba, zalecamy skorzystanie z naszego bezpłatnego konfiguratora CAD.