Zamienne koła zębate 3D do e-roweru: Zwiększona wydajność dzięki trybologicznie zoptymalizowanym materiałom

• Co było potrzebne: Nowe koła zębate do przekładni planetarnej roweru elektrycznego
• Metoda produkcji: Selektywne spiekanie laserowe
• Wymagania: Dokładność detali, dokładność dopasowania, odporność na ścieranie
• Materiał: iglidur i3
• Branża: Sektor rowerowy
• Sukces współpracy:Trzydzieści razy większa odporność na ścieranie w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami SLS, wysoka odporność na zużycie, wyższa wydajność

Rzut okiem na zastosowanie:
Potrzebne były wymiany mocno zużytych kół zębatych przekładni planetarnej w rowerze elektrycznym. Ponieważ producent rowerów elektrycznych nie był w stanie dostarczyć żadnych dodatkowych kół zębatych, klient znalazł rozwiązanie w dziale druku 3D firmy igus GmbH z Kolonii. Nowe koła zębate można było odtworzyć na podstawie starych, zużytych elementów i wydrukować w procesie spiekania laserowego. Klient mógł zamontować koła zębate natychmiast po ich otrzymaniu i już po krótkim czasie zauważył poprawę osiągów skrzyni biegów.

 

Dzięki wymiennym kołom zębatym, e-rower znów działa idealnie

Problem

Przekładnia roweru elektrycznego nie wytwarzała już mocy początkowej, a szybki przegląd jej wnętrza wskazał przyczynę — koła zębate były mocno zużyte. Producent nie mógł dostarczyć oryginalnych części zamiennych, więc klient szukał rozwiązania gdzie indziej. Koła zębate powinny ściśle przylegać do przekładni i mieć znacznie wyższą odporność na ścieranie niż poprzednie elementy, aby wytrzymywać obciążenia.

Rozwiązanie

Klient zwrócił się do działu druku 3D firmy igus GmbH. Tutaj mógł przesłać zużyte koła zębate, aby je odwzorować i wydrukować. Koła zębate zostały wykonane ze zoptymalizowanego trybologicznie materiału iglidur I3 w procesie spiekania laserowego. Komponenty wykonane z iglidur I3 są bardzo precyzyjne i posiadają dobre właściwości mechaniczne. Decydującym czynnikiem dla tego projektu była 30-krotnie lepsza odporność na ścieranie w porównaniu do konwencjonalnych materiałów do spiekania laserowego. Oprócz niskiego zużycia, koła zębate mają wysoką wytrzymałość. Już po krótkim czasie klient poinformował nas o lepszych osiągach przekładni.

Szybki prototyp - lepszy efekt

Jedną z największych zalet wytwarzania addytywnego jest wysoka prędkość, z jaką można wytwarzać komponenty. W połączeniu z niskimi kosztami produkcji przy niewielkich nakładach, druk 3D jest bezkonkurencyjnym narzędziem do prototypowania w fazie testowej wielu zastosowań. Dzięki temu, również w tym przypadku, można było w krótkim czasie odwzorować przekładnie planetarne, wydrukować je oraz wysłać do klienta. Jednak wydrukowane koła zębate początkowo zacinały się na śrubach mocujących, dlatego podczas zdejmowania jedno z nich pękło. Po konsultacji, model CAD mógł zostać dostosowany i wydrukowany w bardzo krótkim czasie. Nowe koła zębate pasowały idealnie do śrub w przekładni i spełniały określone wymagania. Klient zgłasza wzrost wydajności i najwyższą satysfakcję.
 

Po kilku testach znaleziono prawidłowe wymiary dla zamiennych kół zębatych

Specjalnie dla przekładni i podobnych elementów — iglidur I3 i iglidur I6

plastics for long life® — celem każdego komponentu i materiału, który opuszcza bramy igus, jest ulepszenie technologii i maksymalne obniżenie kosztów określonego procesu. Dotyczy to również materiałów, które zostały opracowane specjalnie do druku 3D w celu produkcji elementów zoptymalizowanych pod kątem ślizgu. Oprócz proszków do spiekania laserowego, firma igus oferuje szeroką gamę materiałów z różnymi filamentami, które zapewniają indywidualną optymalizację dla każdego zastosowania. Dlatego iglidur I3 jest odpowiednim materiałem dla kół zębatych i zastosowań ślizgowych. Proszek do spiekania laserowego może być przetwarzany wykorzystując precyzyjną charakterystykę powierzchni i ma wyjątkowo niskie zużycie zachowując przy tym maksymalną wytrzymałość. Wyniki z laboratorium testowego firmy igus mówią same za siebie: w porównaniu do konwencjonalnych materiałów do spiekania laserowego, elementy wykonane z iglidur I3 mają do 30 razy lepszą odporność na ścieranie. Jest on szczególnie odpowiedni dla kół zębatych, a także rolek, listew zębatych, czołowych kół zębatych i stożkowych. Oprócz iglidur I3, proszek do spiekania laserowego iglidur I6 jest również odpowiedni do wszelkich zastosowań ślizgowych. Materiał charakteryzuje się tym, że oprócz wysokiej odporności na ścieranie i wyjątkowej wytrzymałości posiada certyfikat zgodności do kontaktu żywnością według wymogów FDA i Rozporządzenia UE 10/2011. Materiał jest szczególnie odpowiedni dla kół ślimakowych oraz niestandardowych zastosowań w przemyśle spożywczym.
 

W przekładni planetarnej można zaobserwować działanie dobrych właściwości mechanicznych iglidur I3