Pótfogaskerék a 3D nyomtatóból - kis változás, nagy eredmény

Amire szükség volt: Traktormotorhoz szükséges cserefogaskerék
Gyártási eljárás: szelektív lézerszinterezés
Követelmények: nagy kopásállóság, jó csúszási tulajdonságok, jó mechanikai jellemzők.
Anyag: iglidur® i3
Iparág: Hasznos járművek
Együttműködéssel elért siker: A hagyományos gyártási eljárásokhoz képest 10-szer kedvezőbb gyártási költségek, egy darabban gyártott komplex alkatrész, jobb kopásállóság.

Az alkalmazás egy pillantásra:
Az igus® takarítócsapat egy traktort használ munkájához, például szórási és szállítási munkákhoz. Egy idő után a traktor motorjának indító fogaskereke annyira elhasználódott, hogy a traktor már nem tudott elindulni. A gyártó nem tudott pótlást biztosítani, így a traktor üzemen kívül maradt. Körülbelül egy év traktor nélküliség után a traktort selejtezni kellett. Az igus® 3D nyomtatási csapata azonban nem sokkal előtte megérkezett, és néhány óra alatt képes volt reprodukálni és kinyomtatni az elkopott és elromlott hajtóművet. A traktor most újra megbízhatóan működik az iglidur® i3 anyagból készült fogaskeréknek köszönhetően, amely lényegesen jobb csúszási tulajdonságokkal és nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint a korábban beszerelt, hagyományos műanyagból készült fogaskerék.

A pótalkatrészek beszerzése az eredeti gyártótól gyakran nem olyan egyszerű, mint gondolná. Még az igus® takarítócsapat által különböző feladatokhoz, például a telephely síkosságmentesítéséhez használt traktor esetében sem tudott a gyártó új fogaskereket biztosítani. A törött fogaskerék a motor nagyméretű gyűrűs fogaskerekének indítóműveként szolgál. A motor minden egyes indításakor a fogaskerékre ható terhelés túl nagy volt a hagyományos műanyagból készült alkatrész számára, és a kopás és a törés gyorsan bekövetkezett. Ezért egy speciális fogaskerékre volt szükség, amely pontosan illeszkedik, kopásálló és jó csúszási tulajdonságokkal rendelkezik.

A 3D nyomtatással foglalkozó csapat megoldotta a problémát, és a törött fogaskerék alapján el tudta készíteni az eredeti rajzát. Ezt átalakították STEP-fájllá, majd az iglidur® i3 segítségével szelektív lézerszinterezéssel kinyomtatták. A szerszám nélküli 3D nyomtatás költségei darabonként 28 euróval jó tízszer olcsóbbak voltak, mint a mechanikus gyártás, amely több mint 300 euróba került volna. A fogaskerék különleges alakja a benne lévő orsógeometriával nem jelent problémát az additív gyártás számára. Ráadásul a nyomtatott fogaskerék az anyag nagy kopásállóságának köszönhetően hosszabb élettartamot ígér, mint a korábban használt fogaskerék. Ez azt jelentette, hogy a traktort meg lehetett menteni a selejtezéstől, és vissza lehetett állítani a teljes működőképességet.

A 3D nyomtatás egyik legnagyobb előnye, hogy szinte korlátlan szabadságot biztosít a kívánt alkatrészek kialakításában. Alig van olyan forma, amelyet ne lehetne egyetlen menetben előállítani. Ha tehát egy olyan pótalkatrész előállításáról van szó, amelyet a gyártó már nem tud szállítani, vagy speciális típusú, a 3D nyomtató a megfelelő választás. A pótalkatrészekre gyakran csak kis mennyiségben van szükség. Ebben az esetben is jelentősen olcsóbb, ha az alkatrészeket additív eljárással gyártják le. A szerszámmentes és erőforrás-kímélő gyártás költséghatékony mennyiségeket eredményez. A traktor esetében csak egy fogaskerékre volt szükség. Ez mechanikus gyártás esetén több mint 300 euróba került volna - 3D nyomtatással 28 euróba került a darab.

Az igus® oldalon többféleképpen is lehet fogaskereket nyomtatni. A tervezőmérnökök például az igus® fogaskerék-konfigurátor segítségével konfigurálhatják a kívánt fogaskereket, majd közvetlenül az igus® oldalon megrendelhetik azokat. Hogy ez pontosan hogyan működik, azt itt magyarázzuk el. Alternatívaként egy meglévő CAD-modell feltölthető a 3D nyomtatási szolgáltatásba, és megrendelhető a megfelelő igus® anyaggal és gyártási eljárással.

Az igus® tesztlaboratóriumában különböző terhelési teszteket végeznek. Minden igus® terméket próbára tesznek annak érdekében, hogy az online eszközök megbízhatóak és értelmesek legyenek. Az egyik ilyen eszköz a fogaskerekek élettartam-kalkulátora, amellyel az iglidur® i3 vagy iglidur® i8 anyagból készült fogaskerekek élettartama kiszámítható az alkalmazásspecifikus terhelési adatok függvényében. Így könnyen ellenőrizhető, hogy az anyag alkalmas-e az Ön alkalmazásához, és hogy mikor kell kicserélni a fogaskereket, mielőtt azok meghibásodnak.