Pótfogaskerék a 3D nyomtatóból - kis változás, nagy eredmény

Amire szükség volt: Csere fogaskerék egy traktormotorhoz

Anyag: iglidur i3

Gyártási eljárás: Szelektív lézerszinterezés

Követelmények: Magas kopásállóság, jó siklási jellemzők, jó mechanikai jellemzők

Iparág: Haszongépjárművek

Sikeres együttműködés: A hagyományos gyártási eljárásokhoz képest 10-szer költséghatékonyabb gyártás, egy darabban gyártott összetett alkatrész, jobb kopásállóság

Az alkalmazás áttekintése:
Az igus takarító csapata egy traktort használ a mindennapi munka során, pl. szórási és szállítási feladatokhoz. Egy idő után a traktor motorjának indítóműveként szolgáló fogaskerék annyira elhasználódott, hogy a traktort már nem lehetett beindítani. A gyártó nem tudott pótalkatrészt biztosítani, így a traktort üzemen kívül helyezték. Körülbelül egy év után került volna sor a traktor leselejtezésére. Az igus 3D nyomtatási csapata azonban nem sokkal ezt megelőzően képes volt reprodukálni az elkopott és elromlott fogaskereket, és néhány óra alatt kinyomtatták azt. A traktor most újra megbízhatóan működik az iglidur i3 fogaskeréknek köszönhetően, amely lényegesen jobb siklási jellemzőkkel és nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint a korábban beszerelt, hagyományos műanyagból készült fogaskerék.

A pótalkatrészek beszerzése az eredeti gyártótól gyakran nem olyan egyszerű, mint gondolnánk. 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 iglidur i3 anyagból szelektív lézerszinterezéssel nyomtatták ki. A szerszám nélküli 3D nyomtatás költségei több mint 10-szer költséghatékonyabbak voltak, mint a mechanikus gyártásé. A fogaskerék különleges alakja a vezérorsó geometriával nem jelent problémát az additív gyártásnál. Emellett a nyomtatott fogaskerék hosszabb élettartamot ígér, mint a korábban használt fogaskerék. Ez azt jelentette, hogy a traktort meg lehetett menteni a selejtezéstől, és teljesen működőképessé vált.

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

Az igus tesztlaboratóriumában különböző terhelési teszteket végeznek. Minden igus terméket tesztelnek, és az adatok hozzájárulnak az online eszközök megbízható és értelmes működéséhez. Az egyik ilyen eszköz a fogaskerekek élettartam kalkulátor, amellyel az iglidur i3-ból vagy iglidur I8-ból készült fogaskerekek élettartama az alkalmazásspecifikus terhelési adatok függvényében bejósolható. Így könnyen ellenőrizheti, hogy az anyag alkalmas-e a saját alkalmazásához, és mikor kell kicserélni a fogaskereket, mielőtt az meghibásodna.