Szybkie prototypowanie
dzięki polimerowym kołom zębatym

Wydrukowane w 3D, polimerowe koła zębate do systemu ładowania samochodów elektrycznych


Profil

  • Co było potrzebne: Polimerowe koła zębate dla prototypów
  • Proces produkcyjny: usługa druku 3D igus®
  • Wymagania: Odporność na zużycie, wytrzymałość, szybka dostawa
  • Materiał: iglidur®  i6
  • Branża: Motoryzacja
  • Sukces klienta: Oszczędność czasu dzięki prostej konfiguracji online, szybkiej dostawie, eliminacji kosztów wytwarzania narzędzi oraz różnorodności opcji
Firma Easelink z Grazu opracowała „Matrix Charging”, system ładowania składający się z dwóch komponentów. Podłączona do sieci podkładka do ładowania jest zainstalowana na parkingu. Złącze na spodzie e-samochodu opuszcza się po zaparkowaniu nad podkładką. Proces ładowania rozpoczyna się automatycznie, bez konieczności podłączenia przewodu przez kierowcę — podobnie jak przy ładowaniu indukcyjnym, ale z dziesięciokrotnością mocy ładowania i 99 procentową wydajnością.Podczas opracowywania projektanci muszą powoli pracować nad gotowym do produkcji elementem tworząc kilka prototypów. Aby utrzymać koszty na jak najniższym poziomie i nadal zapewnić wysoką jakość, skorzystali z usługi druku 3D igus®.

Oszczędność czasu i kosztów dzięki usłudze druku 3D igus®

Przyszłość powinna leżeć w e-mobilności. Do tej pory sukcesu nie odniosły tylko samochody elektryczne. Ważnym czynnikiem jest niewystarczająco rozwinięta infrastruktura ładowania. Dla wielu kierowców stacje ładowania są bardzo rzadkie. Easelink chce to zmienić. Innowacyjny start-up opracował "Matrix Charging", system ładowania pojazdów składający się z dwóch komponentów. Na parkingu zainstalowana jest ładowarka podłączona do sieci. Złącze na spodzie e-samochodu opuszcza się po zaparkowaniu nad podkładką. Proces ładowania rozpoczyna się automatycznie, bez konieczności podłączenia przewodu przez kierowcę — podobnie jak przy ładowaniu indukcyjnym, ale z dziesięciokrotnością mocy ładowania i 99 procentową wydajnością.Podczas opracowywania projektanci muszą powoli pracować nad gotowym do produkcji elementem tworząc kilka prototypów. Jeśli w tej fazie koszty i czas wymkną się spod kontroli, tworzenie prototypów może stać się przeszkodą. Ale Easelink umiejętnie wyprodukował komponenty. Wykorzystali usługę drukowania 3D, aby wykonać koła zębate w mechanizmie każdego z prototypów złącza.
Ładowarka Matrix z zębatkami wydrukowanymi w 3D z materiału iglidur® wraz z autem elektrycznym

Szybka konfiguracja online

Projektowanie kół zębatych online, w usłudze drukowania 3D igus®, zajmuje około 60 sekund. Wykonanie komponentu odbywa się wtedy od 24 godzin. W przeciwieństwie do kół zębatych produkowanych na drukarkach przemysłowych, są one gotowe do wysyłki po maksymalnie 3 dniach. "W prototypowej konstrukcji kluczowe znaczenie mają wysoka elastyczność i szybkie terminy dostaw" — mówi Hermann Stockinger, założyciel Easelink. "Dokładnie te czynniki cenimy najbardziej — aby szybko wybierać i drukować przekładnie w wielu wariantach za pośrednictwem konfiguratora online firmy igus".
 
Kolejną zaletą, wraz z bezkonkurencyjną oszczędnością czasu, jest opłacalność usługi igus®, ponieważ wszystkie koszty związane z oprzyrządowaniem zostają wyeliminowane. Konstruktor musi jedynie wybrać moduł koła zębatego i ustawić liczbę zębów oraz przeniesienie momentu obrotowego. Konfigurator tworzy model 3D koła zębatego, stanowiący podstawę do drukowania 3D. Setki pojedynczych i podwójnych wariantów kół zębatych można tworzyć bez wspomaganego komputerowo oprogramowania (CAD).
Matrix Charger z kołami zębatymi, wydrukowanymi w 3D z materiału iglidur®

iglidur® I6 zapewnia wysoką odporność na zużycie

Najbardziej odpowiednim materiałem na koła zębate ślimakowe jest iglidur I6. Wysokowydajne tworzywo sztuczne wytrzymuje temperatury otoczenia od -40 do +80 stopni Celsjusza, jest odporne na nacisk do 44 MPa i charakteryzuje się wysoką odpornością na zużycie. Podczas testów laboratoryjnych udowodniono, że jest znacznie bardziej wytrzymałe niż klasyczny polioksymetylen (POM). W tym przypadku przekładnie pracowały przy 12 obrotach na minutę (RPM), obciążone momentem obrotowym 5 Nm. Rezultat: Koło zębate wydrukowane w 3D, wykonane z iglidur I6 nadal było w pełni sprawne po milionie cykli, a zużycie było trudne do zmierzenia. W przeciwieństwie do obrabianego koła zębatego wykonanego z POM. Było ono zużyte po 321 000 cykli, a po 621 000 cykli uległo awarii.

Pozostałe dane dotyczące aplikacji