Ze względu na ulepszone tolerancje, koła zębate drukowane w 3D sprawiają, że przedmioty na wystawach sklepowych unoszą się w powietrzu

• Co było potrzebne? Przekładnia z precyzyjnymi tolerancjami
• Metoda produkcji: selektywne spiekanie laserowe (SLS)
• Wymagania: Bezobsługowość, niski poziom hałasu, płynna praca
• Materiał: iglidur i3
• Branża: Projektowanie mebli
• Sukces dzięki współpracy: Bezobsługowe komponenty, bezwibracyjny i cichy obrót przedmiotów, możliwość utrzymania iluzji

Aplikacja w skrócie:
Belgijska firma Levita postawiła sobie za zadanie prezentowanie wysokiej jakości produktów, takich jak zegarki na rękę, telefony komórkowe, okulary i biżuteria w szczególny sposób. W tym celu zaprojektowała gablotę, która sprawia, że średniej wielkości przedmioty "unoszą się w powietrzu" za pomocą dwóch ruchów liniowych i obrotu, jednocześnie obracając je o 360° wokół własnej osi. Jednak w przypadku ruchów liniowych i bezwibracyjnego obrotu mechanizmu potrzebne były komponenty zoptymalizowane pod kątem poślizgu, aby stworzyć iluzję pływających obiektów.

Do tego unikalnego sposobu prezentacji produktów firma potrzebowała niezawodnego mechanizmu. Jednym z największych problemów było ominięcie efektu ślizgania się kleju. Kolejnymi wymaganiami, które musiał spełnić mechanizm, były bezobsługowe komponenty i cicha praca. Początkowo zastosowane koła zębate wydrukowane w 3D nie miały wystarczających tolerancji i dlatego powodowały silne wibracje.

Dzięki różnym produktom firmy igus możliwe było zaprojektowanie i wyprodukowanie płynnego mechanizmu do gabloty, który jest zarówno cichy, jak i działa bez początkowych wibracji. Udało się również wyeliminować efekt stick-slip. W systemie obrotowym Levita zastosowała pierścień obrotowy iglidur® PRT-01 oraz koła zębate wydrukowane w 3D ze zoptymalizowanego trybologicznie tworzywa sztucznego iglidur i3. Dzięki ulepszonym tolerancjom (0,1 mm zamiast 0,2 mm) i dokładności druku SLS, wibracje zostały drastycznie zmniejszone. Pozwala to zachować optyczną sztuczkę wolno unoszącego się obiektu. Oprócz dobrych efektów mechanicznych komponentów igus, zintegrowane stałe środki smarne w częściach z tworzywa sztucznego są skuteczne, ponieważ umożliwiają bezobsługową pracę bez efektu stick-slip.

Oprócz procesu osadzania pasm (FDM), usługa druku 3D firmy igus oferuje selektywne spiekanie laserowe jako proces produkcji komponentów wytwarzanych addytywnie. W procesie SLS laser selektywnie podgrzewa punkty w złożu proszku, które łączą się ze sobą, tworząc wcześniej skonstruowany, trójwymiarowy obiekt. Ostrze redystrybuuje proszek po każdej stopionej warstwie. Proces ten nie wymaga narzędzi, co znajduje odzwierciedlenie zarówno w cenie, jak i szybkości produkcji. Komponenty wytwarzane w procesie SLS wykazują bardzo precyzyjną dokładność wymiarową, a także wysoką wytrzymałość i dobre wiązanie warstw. W przypadku "The Box" firmy Levita szczególnie ważna była dbałość o szczegóły w druku - bez niej zmiana tolerancji z 0,2 mm na 0,1 mm nie byłaby możliwa.

Materiały SLS wykonane z wysokowydajnych polimerów zapewniają nawet pięciokrotnie dłuższą żywotność kół zębatych niż frezowane koła zębate wykonane ze zwykłych tworzyw sztucznych. Dzięki laboratorium testowemu igus, wartości te mogą być wielokrotnie potwierdzane w realistycznych testach. Na podstawie wyników testów wyłoniły się również różne obszary zastosowań materiałów iglidur i3, iglidur i6 oraz iglidur i8-ESD. W ten sposób iglidur i3 jest szczególnie odpowiedni do kół zębatych czołowych i stożkowych, ponieważ ma wyższą wytrzymałość. Szczegółowa obróbka i dokładne powierzchnie sprzyjają również zastosowaniu we wszystkich innych kształtach kół zębatych. Oprócz iglidur i3, iglidur i6 imponuje również zoptymalizowanymi właściwościami ślizgowymi i jest szczególnie zalecany do przekładni ślimakowych, a także do zastosowań, w których niezbędne są komponenty zgodne z żywnością. iglidur i8-ESD jest idealny, gdy wymagane są koła zębate o specyfikacjach ESD. Są one stosowane na przykład w maszynach ATEX. Oprócz różnych obszarów zastosowań, wyniki testów przeprowadzonych w laboratorium igus stanowią podstawę dla internetowego kalkulatora żywotności kół zębatych. W oparciu o empirycznie zebrane dane, klienci mogą łatwo określić dokładną żywotność online przy użyciu określonych parametrów dla danego zastosowania przekładni.