Obliczanie żywotności dzięki testom laboratoryjnym

Elementy iglidur wydrukowane w 3D na stanowisku testowym

Polimery do druku 3D, które w ruchomych częściach wytrzymują do 80 razy dłużej niż zwykłe tworzywa sztuczne, a w niektórych zastosowaniach są trwalsze niż metal.

Czy to mrzonka? Nie — wskazują na to statystyki, które wynikają z testów w naszym laboratorium badawczym i są potwierdzone przez naszych klientów. Obliczone, przetestowane, sprawdzone: każde stwierdzenie dotyczące żywotności tworzyw sztucznych iglidur do produkcji addytywnej opiera się na wielokrotnie przeprowadzonych porównaniach. Ich ocena stanowi również podstawę danych dla naszego kalkulatora długiej żywotności — za pomocą którego można obliczyć oczekiwaną żywotność drukowanych komponentów za pomocą zaledwie kilku kliknięć.

Prześlij model CAD i oblicz przewidywaną żywotność poszczególnych komponentówOkreślanie żywotności przekładni dostępne tutaj

Testy zużycia można znaleźć na tej stronie:

Porównanie łożysk liniowych, wydrukowanych w 3D

Łożyska liniowe, wydrukowane w 3D, w fazie testów

Mniejsze zużycie niż w przypadku ABS o współczynnik 33

Przejdź do testu zużycia liniowego

Tuleja wydrukowana w 3D podczas badań krótkiego skoku liniowego

Ponad 300 razy dłuższa żywotność niż ABS

Przejdź do testu liniowego krótkiego skoku

Łożyska ślizgowe, wydrukowane w 3D podczas testu wahnięcia

Wydrukowane w 3D łożyska ślizgowe podczas testu

Do 50 razy większa odporność na ścieranie niż PA12

Przejdź do testu wahnięcia

Przetestowane, wydrukowane, gwintowane nakrętki napędowe

Drukowane w 3D nakrętki śrub pociągowych w fazie testów

Do 18 razy większa trwałość niż ABS

Przejdź do testu nakrętki napędowej

Badanie współczynnika tarcia i żywotności łożysk obrotowych

Wysoka żywotność z iglidur i3 — awaria z ABS

Przejdź do testów obrotowych

Wydrukowane w 3D koła zębate podczas testu

Do 80% większa odporność na ścieranie niż w przypadku zwykłych tworzyw sztucznych

Przejdź do testów kół zębatych

Test zużycia: Liniowy długi skok

Materiały do druku 3D w teście: Odporny na zużycie polimer iglidur i3 pokonuje materiał ABS 33-krotnie

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 0,11 MPa
Szybkość powierzchniowa 0,34 m/s
Skok: 370 mm
Czas działania: 3 tygodnie

Materiały wału: aluminium hc

Wyszukiwanie w ruchu liniowym (długi skok)

Oś Y: Szybkość zużycia [μm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. ABS (druk 3D w technologii FDM)
2. iglidur i180 (druk 3D w technologii FDM)
3. iglidur i3 (druk 3D metodą SLS)
4. iglidur J (formowanie wtryskowe)

Wynik testu:
Test długiego skoku wykazał 15-krotnie niższe wartości zużycia dla iglidur i180 (FDM) i nawet 33-krotnie niższe wartości dla iglidur i3 (spiekanie laserowe). Ze względu na bardzo dobre parametry trybologiczne, odporne na zużycie materiały iglidur są idealne do zastosowań wymagających długiego skoku, np. Roboty kartezjańskie XY do aplikacji pick & place lub łożysk ślizgowych i listew ślizgowych w drukarce 3D.

Zużycie ścierne liniowych tulei ślizgowych po badaniu

Test zużycia: Liniowy krótki skok

Specyfikacje trybologiczne łożyska ślizgowego z druku 3D są niemal identyczne z łożyskami formowanymi wtryskowo

Określ żywotność drukowanych 3D łożysk ślizgowych w swoim zastosowaniu. Wystarczy wprowadzić wymagane parametry do bezpłatnego kalkulatora długiej żywotności łożyska ślizgowego, aby obliczyć żywotność łożyska. ⯈ Przejdź do kalkulatora długiej żywotności

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 MPa
Prędkość powierzchniowa: 0,3 m/s
Skok: 5 mm
Czas działania: 1 tydzień

Materiały wału:

■ CF53 / AISI 1055: Stal utwardzona
■ 304 SS / AISI 304: stal nierdzewna

Test zużycia liniowego przy krótkim skoku

Oś Y: Szybkość zużycia [μm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. ABS (druk 3D w technologii FDM)
2. iglidur J260 (druk 3D w technologii FDM)
3. iglidur J260 (formowanie wtryskowe)

Test zużycia liniowego łożysk ślizgowych drukowanych w 3D

Wynik testu:
Łożysko ślizgowe wykonane z odpornego na zużycie polimeru iglidur J260 ma podobnie dobre wskaźniki zużycia, niezależnie od tego, czy zostało wyprodukowane w procesie druku 3D, czy formowania wtryskowego. W teście, formowane wtryskowo łożyska ślizgowe iglidur J260 i łożyska drukowane 3D były testowane z takim samym obciążeniem i prędkością powierzchniową.
Test ten pokazuje również, że współczynniki tarcia i zużycie ścierne naszych materiałów iglidur do druku 3D są wielokrotnie niższe niż w przypadku standardowych materiałów ABS dzięki specyfikacjom trybologicznym.

Łożyska wykonane z drukowanych w 3D ślizgowych tworzyw sztucznych imponują znacznie dłuższą żywotnością niż łożyska wykonane z konwencjonalnych tworzyw sztucznych drukowanych w 3D oraz wartościami zużycia, które są co najmniej tak niskie, jak w przypadku komponentów obrabianych maszynowo.

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 MPa
Prędkość powierzchniowa: 0,01 m/s

Materiały wału:

■ CF53 / AISI 1055: Stal utwardzona
■ 304 SS / AISI 304: stal nierdzewna

Polimery iglidur do druku 3D podczas testu

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
2. iglidur i150 (druk 3D w technologii FDM)
3. iglidur i190 (druk 3D w technologii FDM)
4. PA12 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
5. ABS (druk 3D w technologii FDM)
6. PA66 (formowanie wtryskowe)
7. POM (obróbka mechaniczna)
8. PA66 (obróbka skrawaniem)

Test zużycia: Obracanie

Do 50 razy wyższa odporność na ścieranie dzięki zastosowaniu polimeru iglidur

Jak długo wytrzyma łożysko iglidur wydrukowane w 3D? Wystarczy wprowadzić wymagania i określić żywotność online za pomocą naszego bezpłatnego kalkulatora długiej żywotności łożyska ślizgowego: ⯈ Do kalkulatora długiej żywotności

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 20 MPa
Prędkośc ślizgowa 0.01 m/s
Kąt wahnięcia: 60°
Czas działania: 4 tygodnie

Materiał wału: 304 SS

Oś Y: Szybkość zużycia [µm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. PA12 (druk 3D (spiekanie laserowe))
2. PA12 + szklane kulki (druk 3D (spiekanie laserowe))
3. iglidur i3 (druk 3D (spiekanie laserowe))
4. iglidur W300 (formowanie wtryskowe)

Wykres testu zyżycia przy ruchu wahliwym

Wynik testu:

W teście obrotowym specyfikacje trybologiczne materiałów iglidur zapewniają do 50 razy wyższą odporność na ścieranie w porównaniu do standardowych materiałów do druku 3D (np. PA12).

Zużycie ścierne łożysk ślizgowych podczas teście zużycia przy ruchu wahliwym

W teście obrotowym łożyska wykonane z polimerów ślizgowych wydrukowanych w 3D wykazują kilkukrotnie dłuższą żywotność niż inne tworzywa sztuczne, niezależnie od procesu produkcyjnego.

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 2 MPa
Prędkośc ślizgowa 0.01 m/s
Kąt wahnięcia: 60°

Materiały wału:

■ CF53 / AISI 1055: Stal utwardzona
■ 304 SS / AISI 304: stal nierdzewna

Oś X: Materiały w teście

Test zużycia: Obracanie pod dużym obciążeniem

Porównywalne specyfikacje trybologiczne dla łożysk drukowanych i formowanych wtryskowo

Określ dokładną żywotność wydrukowanego w 3D łożyska wykonanego z iglidur w swoim zastosowaniu. Wystarczy wprowadzić wymagane parametry do bezpłatnego kalkulatora trwałości łożysk ślizgowych i obliczyć żywotność online: ⯈ Do kalkulatora trwałości

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 10, 20 i 45 MPa
Prędkośc ślizgowa 0.01 m/s
Kąt wahnięcia: 60°
Czas działania: 1 tydzień

W teście przetestowano łożyska ślizgowe o średnicy i długości 20 mm, tj. do wydrukowanego w 3D łożyska ślizgowego przyłożono obciążenie 1800 kg.

Test zużycia podczas ruchu wahliwego przy dużym obciążeniu

Oś Y: Szybkość zużycia [µm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i3 (druk 3D w technologii SLS)
2. iglidur i180 (druk 3D w technologii FDM)
3. iglidur G (formowanie wtryskowe)
4. iglidur W300 (formowanie wtryskowe)

Wykres testu zużycia podczas ruchu wahliwego przy dużym obciążeniu

Wynik testu:
Ten test dużego obciążenia pokazuje, że drukowane w 3D łożyska ślizgowe (proces SLS) mogą być poddawane naciskowi powierzchniowemu do 45 MPa. Zużycie ścierne jest tak samo dobre, jak w przypadku łożysk ślizgowych z formowania wtryskowego. Dzięki temu możliwe jest zastosowanie w aplikacjach o dużym obciążeniu.

Odporny na zużycie polimer w teście na zużycie podczas ruchu wahliwego przy dużym obciążeniu

Test zużycia: Obracanie pod wodą

Porównanie szybkości zużycia materiałów iglidur do druku 3D i formowania wtryskowego pod wodą

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 i 2 MPa
Prędkośc ślizgowa 0.01 m/s
Temperatura: 23 °C

Materiał wału: 304SS

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
2. iglidur i8-ESD (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
3. iglidur J (formowanie wtryskowe)
4. iglidur UW (formowanie wtryskowe)
5. iglidur UW160 (formowanie wtryskowe)

Oś Y: Szybkość zużycia [µm/km]

Podwodny test zużycia materiałów wydrukowanych w 3D

Wynik testu:
Ten test obrotu pod wodą pokazuje, że drukowane w 3D łożyska ślizgowe wykonane z materiału [electrostatically dissipative SLS material iglidur i8-ESD](/de-de/website/3d-druck/material/#ESD-taugliche Werkstoffe "fb73e0e2-1130-4a71-97b5-5c0928734375") mają szczególnie wysoką żywotność, a zatem materiał ten jest tak samo odpowiedni do takich zastosowań, jak materiały do formowania wtryskowego iglidur UW i UW160, które zostały specjalnie opracowane do użytku pod wodą.
iglidur J jest często stosowanym materiałem igus w suchym środowisku, ale nie nadaje się tak dobrze do stosowania pod wodą ze względu na dość wysoki współczynnik zużycia.

Test zużycia: Nakrętka napędowa

Materiały iglidur w druku 3D: Odporne na zużycie tworzywa sztuczne są bardziej wytrzymałe od 6 do 18 razy w porównaniu ze standardowymi materiałami

Parametry testowe:

Moment obrotowy: 129 Nm
Skok: 370 mm
Prędkość (prędkość wrzeciona): 290 obr./min
Czas działania: 2 tygodnie

Y = Szybkość zużycia [µm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. ABS (druk 3D w technologii FDM)
2. iglidur i180 (druk 3D w technologii FDM)
3. iglidur J260 ( druk 3D w technologii FDM)
4. iglidur i3 ( druk 3D spiekanie
laserowe) 5. iglidur J (formowanie wtryskowe)

Wynik testu:
W tym teście odporność na zużycie materiałów do druku 3D firmy igus w porównaniu z materiałami konwencjonalnymi, w zależności od materiału do druku 3D i procesu, jest od 6 do 18 razy
wyższa. Produkcja nakrętek napędowych za pomocą druku 3D oferuje korzyści kosztowe, zwłaszcza w przypadku małych ilości, ponieważ gwint może być wytwarzany bezpośrednio w druku 3D i nie jest wymagane drogie narzędzie do cięcia gwintu. Wszystko, co jest wymagane, to zaprojektowanie gwintu w modelu.

Test współczynnika tarcia: Obracanie

Porównanie odpornego na zużycie polimeru iglidur i standardowego materiału ABS — niższy współczynnik tarcia w przypadku iglidur

Odporne na zużycie tworzywa sztuczne i specyfikacje trybologiczne są pomocne w projektowaniu silników lub sił napędowych, ponieważ przy połowie tarcia wymagana jest tylko połowa siły napędowej. Dzięki naszemu bezpłatnemu kalkulatorowi długiej żywotności łożyska ślizgowego możesz określić, jak długo drukowane 3D łożysko ślizgowe wykonane z iglidur będzie działać w Twoim zastosowaniu, określając swoje wymagania.

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 MPa
Prędkość powierzchniowa: 0,01 m/s

Materiał wałka: Cf53

Y = Współczynnik tarcia [-]
X = Czas pracy [h]

1. PA12 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
2. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)

Wykres testu tarcia podczas ruchu obrotowego

Wynik testu:
Specyfikacje trybologiczne iglidur i3 są lepsze w teście o współczynnik 2 niż w przypadku standardowych materiałów do druku 3D. Wynika to z faktu, że smary stałe są zintegrowane z materiałami iglidur, co zmniejsza wartości tarcia i znacznie zwiększa odporność na zużycie.

Zużycie ścierne podczas testu: współczynnik tarcia podczas ruchu obrotowego

Test zużycia: Obrotowy

Wartości zużycia materiałów iglidur do druku 3D w porównaniu z popularnymi tworzywami sztucznymi do druku 3D

Jak długo wytrzyma łożysko z iglidur wydrukowane w 3D? Skorzystaj z naszego kalkulatora długiej żywotności łożysk ślizgowych, aby precyzyjnie określić żywotność, określając niezbędne wymagania.

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 20 MPa
Prędkośc ślizgowa 0.01 m/s

Materiał wału: 304 SS

Oś Y: Szybkość zużycia [µm/km]

Oś X: Materiały w teście

1. ABS (druk 3D w technologii FDM)
2. PA12 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
3. iglidur i180 (druk 3D w technologii FDM)
4. iglidur J260 (druk 3D w technologii FDM)
5. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
6. iglidur W300 (formowanie wtryskowe)

Łożysko ślizgowe drukowane w 3D w testach zużycia podczas obrotu

Wynik testu:
Zużycie drukowanych łożysk ślizgowych wykonanych z materiału iglidur i180 jest o 89,5% niższe niż w przypadku łożysk wykonanych w tym samym procesie z często stosowanego polimeru ABS. Spiekane łożysko wykonane z iglidur i3 wykazało 94,87%. mniejsze zużycie niż w przypadku łożyska spiekanego wykonanego z PA12. Jedynie łożysko wykonane ze specjalnego włókna iglidur J260 i łożysko wyprodukowane metodą formowania wtryskowego z iglidur W300 wykazywały lepsze wartości.

Zużycie ścierne podczas testu: badanie zużycia obrotowego

W teście obrotowym łożyska wykonane z polimeru ślizgowego wydrukowanego w 3D wypadły znacznie lepiej niż łożyska wykonane ze zwykłych tworzyw sztucznych, niezależnie od procesu produkcyjnego.

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 MPa
Prędkość powierzchniowa: 0,3 m/s

Materiały wału:

■ CF53 / AISI 1055: Stal utwardzona
■ 304 SS / AISI 304: stal nierdzewna

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
2. iglidur i190 (druk 3D w technologii FDM)
3. PA12 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
4. ABS (druk 3D w technologii FDM)
5. PA66 (formowanie wtryskowe)
6. POM (obróbka mechaniczna)
7. PA66 (obróbka skrawaniem)

Test zużycia: Obracanie pod wodą

Porównanie szybkości zużycia materiałów iglidur do druku 3D i formowania wtryskowego pod wodą

Parametry testowe:

Nacisk powierzchniowy: 1 i 2 MPa
Prędkość powierzchniowa: 0,3 m/s
Temperatura: 23 °C

Materiał wału: 304SS

Oś X: Materiały w teście

Oś Y: Szybkość zużycia [µm/km]

Wynik testu:
Test rotacji pod wodą wykazał, że drukowane w 3D łożyska ślizgowe wykonane z materiału [electrostatically dissipative SLS material iglidur i8-ESD](/de-de/website/3d-druck/material/#ESD-taugliche Werkstoffe "fb73e0e2-1130-4a71-97b5-5c0928734375") mają szczególnie wysoką żywotność, a zatem materiał ten jest równie odpowiedni do takich zastosowań, jak materiały do formowania wtryskowego iglidur UW i UW160, które zostały specjalnie opracowane do użytku pod wodą.
iglidur J jest często stosowanym materiałem igus w suchym środowisku, ale nie nadaje się tak dobrze do stosowania pod wodą ze względu na dość wysoki współczynnik zużycia.

Test odporności na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne

Porównanie zmiany wytrzymałości materiałów iglidur do druku 3D i formowania wtryskowego

Warunki testowe:

Cykl ASTM G154: Symulacja starzenia i promieniowania UV
Czas trwania: 2000 godzin

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i8-ESD (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
2. iglidur i3 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
3. iglidur i6 (druk 3D w technologii spiekanie laserowe)
4. iglidur J (formowanie wtryskowe)
5. iglidur G (formowanie wtryskowe)

Oś Y: procentowa zmiana wytrzymałości

Odporność materiałów do druku 3D na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne

Wynik testu: Materiały spiekanie laserowe w niczym nie ustępują materiałom formowanym wtryskowo

Po wystawieniu próbek do testu zginania na działanie wilgoci i światła UV przez 2000 godzin w teście wykazano, że materiały iglidur do selektywnego spiekania laserowego wykazują podobną zmianę wytrzymałości jak najczęściej stosowane materiały do formowania wtryskowego iglidur J i G. Materiał spiekanie laserowe iglidur i8-ESD jest najbardziej odporny na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV. Test ten jasno wykazał, że materiały iglidur do druku 3D w żaden sposób nie ustępują materiałom do formowania wtryskowego pod względem odporności na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne.

Test przekładni: Cykle do pęknięcia koła zębatego

Parametry testu:
Obrót 1440°:
n = 64 obr.
M = 2,25 Nm
z = 30
m = 1
b = 6mm

Wydrukowane w 3D koło zębate podczas testu

W tym teście listwa zębata jest napędzana za pomocą koła zębatego i mierzona jest liczba cykli, po których koło zębate pęka. Można zauważyć, że przekładnie iglidur wyprodukowane za pomocą druku 3D lub spiekania laserowego wytrzymują dwa razy dłużej w teście niż frezowane przekładnie wykonane z POM.

Oś X: Materiały w teście

1. iglidur i3 (drukowany)
2. iglidur i8-ESD (drukowany)
3. POM (frezowany)
4. iglidur i6 (drukowany)
5. iglidur i190 (drukowany)
6. PLA (drukowany)
7. PETG (drukowany)
8. SLA

Z wyjątkiem koła zębatego wykonanego z POM, modele CAD wszystkich testowanych kół zębatych pochodzą z konfiguratora kół zębatych igus.

Koło zębate drukowane w 3D podczas testów żywotności

Wyjątkowo długa żywotność przekładni ślimakowych dzięki zoptymalizowanym właściwościom ślizgowym

Parametry testowe:

Moment obrotowy: 4,9 Nm
Prędkość: 12 obr./min
Element współpracujący: Anodowane aluminium
Czas działania: 2 miesiące

Ocena:

POM (frezowany): Całkowite uszkodzenie po 621 000 cykli
► iglidur i6 (spiekany): Niskie zużycie po 1 milionie cykli

Niskie zużycie ścierne dzięki trybologii tworzyw sztucznych z drukarki 3D

Zużycie jest ważnym aspektem dla komponentów w zastosowaniach ruchomych. Odporne na zużycie tworzywa sztuczne, takie jak nasze materiały iglidur, są rozwiązaniem minimalizującym zużycie i zwiększającym żywotność części. Ich specyfikacje trybologiczne sprawiają, że materiały iglidur są idealne do wszystkich zastosowań, w których niezbędny jest dobry współczynnik tarcia i bardzo niskie zużycie.

Laboratorium testowe igus zajmuje powierzchnię 3800 m². W ramach szeroko zakrojonej serii eksperymentów firma igus bada i opracowuje nowe materiały do druku 3D do zastosowań ruchomych w największym laboratorium testowym w branży. Wszystkie materiały są testowane pod kątem specyfikacji trybologicznych w różnych seriach testów, aby zminimalizować zużycie i okresy międzyobsługowe. Charakteryzują się one szczególnie niskim tarciem i odpornością na zużycie oraz zapewniają bezsmarową i niewymagającą konserwacji pracę.

Polimery iglidur oferują bardzo dobre specyfikacje trybologiczne, a tym samym gwarantują dłuższą żywotność komponentów polimerowych.

W naszym laboratorium testowym stale testujemy specyfikacje trybologiczne części drukowanych w 3D zgodnie z normą DIN ISO 7148-2. Seria testów obejmowała ruchy liniowe, wahliwe i obrotowe na różnych materiałach wałów. Dzięki naszemu filamentowi iglidur J260 współczynnik tarcia i zużycie były niskie we wszystkich testach, podczas gdy standardowy materiał ABS szybko zawiódł w teście obrotowym na wałku ze stali nierdzewnej. Odporność na zużycie drukowanych łożysk ślizgowych wykonanych ze specjalnego filamentu iglidur jest podobna we wszystkich konfiguracjach testowych do klasycznych komponentów formowanych wtryskowo z iglidur. Dzięki odpornemu na zużycie polimerowi iglidur i3 i zoptymalizowanemu kształtowi zębów, nasze koła zębate drukowane w 3D osiągają dłuższą żywotność niż przekładnie wykonane ze standardowych materiałów.

Przejdź do asortymentu drukowania 3D

Konsultacje

Z przyjemnością osobiście odpowiem na Państwa pytania

Michał Sędrowski

Manager Produktu koła zębate i druk 3D iglidur®

+48 538 970 633 Wyślij e-mail

Konsultacje i dostawa

Osobista:

Od poniedziałku do piątku: 7:00–20:00
Sobota: 8:00–12:00

Online:
Umów spotkanie z ekspertem