A 3D nyomtatott lánckerekekkel hangtalanul suhannak az elektromos kerékpárok

• Amire szükség volt: műanyag fogaskerék
• Gyártási eljárás: szelektív lézerszinterezés
• Követelmények: nagy kopásállóság, jó csúszási tulajdonságok, magas élettartam
• Anyag: iglidur® i3
• Iparág: Kerékpárgyártó ipar
• Siker az együttműködés révén: az alkatrész gyors konfigurálása az online 3D nyomtatási szolgáltatásban, csendesebb futási zaj, mint a fémeknél.

Az alkalmazás egy pillantásra:
Az elektromos kerékpárok egyre könnyebbek és rendkívül csendesek. Menet közben szinte egyáltalán nem érzékelhető a motorzaj. Az olyan leleményes feltalálók, mint Lars Hartmann a Reichshofból azonban nem elégszenek meg ennyivel. A kerékpárlánc túlzott háttérzaja szálka volt a szemében. Egy fém lánckerék vezető csigaként működött a láncon, hogy az ne ütközzön a vázba, de hatalmas futóhangokat okozott. A megoldás keresése közben eszébe jutott az igus kínálata:®, amelyről egy szakkiállításon szerzett tudomást: A 3D nyomtatási szolgáltatást, amely lehetővé teszi a személyre szabott alkatrészek költséghatékony előállítását 3D nyomtatóval.

Az elektromos kerékpár szabványos fém lánckereke nagyon hangos futóhangot adott. A lánckerék volt a lánc terelőcsigája, hogy a lánc ne érintkezzen a vázzal. A súrlódási zajok miatt az e-bike olyan érzést keltett, mint egy traktor. Ennek megfelelően Lars Hartmann olyan anyagot keresett, amely ugyanolyan futási tulajdonságokkal rendelkezik, mint a fém lánckerék, de lényegesen halkabb. Az anyaggal szemben támasztott további követelmények a jó csúszási tulajdonságok és a hosszú élettartam, valamint a fémmel kombinált nagy kopásállóság voltak.

A VMA Getzmann GmbH, a keverő-, diszpergáló- és finomőrlő rendszerek gyártója számára végzett munkája részeként olyan gépalkatrészeket tesztelt, amelyeket az igus® 3D nyomtatási szolgáltatásával készítettek. Az eredmények annyira jók voltak, hogy Lars Hartmann az e-kerékpárjához is fontolóra vette a nyomtatott alkatrészeket. Tökéletes megoldás a hobbisták számára: "A hagyományos fém lánckerék nagy futóhangot keltett. Megrajzoltuk és kinyomtattuk az igus® iglidur® i3 cégnél. A folyamat gyors és egyszerű volt. A 3D nyomtatási szolgáltatás segítségével feltöltöttük a megfelelő adatokat, kiválasztottuk az anyagot és megrendeltük a mennyiséget." A lánckerék már több hónapja használatban van két kerékben - és a zaj jelentősen minimalizálódott - mondja Hartmann boldogan.

A felhasznált iglidur® i3 anyag természetesen ipari és sorozatgyártásra is alkalmas. Jó kopási értékeivel és nagy szilárdságával nyűgöz le, és szelektív lézerszinterezéssel (SLS) dolgozzák fel.

Különösen magas kopásállósági követelmények és hosszú élettartam esetén az igus® kifejlesztette az iglidur® i6 anyagot is. A nagyteljesítményű műanyag a teszt során legyőzte a szokásos anyagokból, például POM-ból és PBT-ből készült maratott fogaskerekeket. Egy 5 Nm nyomatékú és 12 fordulat/perc fordulatszámú csigakereket vizsgáltak. Az iglidur® i6 lézerszinterezésű anyagból készült fogaskerék egymillió ciklus (a teszt törlése) után is csak csekély kopást mutatott, és még mindig teljesen működőképes volt. Ez lehetővé tette, hogy egyértelműen felülmúlja a maratott fogaskerekeket - a POM-ból készült fogaskerekek már 621 000 ciklus után teljes kopást mutattak; a PBT-ből készült maratott fogaskerekek már 155 000 ciklus után eltörtek. Szintén részt vett a tesztben: a lézerrel szinterezett PA12 anyagból készült fogaskerék. A magas súrlódási együttható miatt azonban ez már 521 ciklus után tönkrement.

Ugyanakkor a tervezőknek is előnyös a igus® Zahnradkonfigurator. Ez lehetővé teszi a lánckerekek vagy lánckerekek egyedi konfigurálását, akár különleges méretekben is. A felhasználónak mindössze néhány lépésben meg kell adnia a fogaskerék adatait (például a fogmodul, a fogak száma, a szélesség és a belső átmérő). Ezután automatikusan létrejön egy 3D modell, amely STEP-fájlként exportálható. A fájl feltöltésével az igus® 3D nyomtatási szolgáltatásba, a konfigurált fogaskerék közvetlenül megrendelhető a fogaskerekekhez használt, rendkívül tartós SLS-anyagból, az iglidur® i6-ból. A felhasználó egy egérkattintással megrendelheti fogaskerekét minimális rendelési mennyiség nélkül, vagy árajánlatot kérhet. A testreszabott alkatrész mindössze három napon belül készen áll a kiszállításra.