Lenyűgözően jó minőségű 3D nyomtatott alkatrészek veteránjárművekhez

• Mire volt szükség? Csere csiga egy klasszikus autó sebességmérőjében.
• Gyártási módszer: Szelektív lézerszinterezés SLS porral
• Követelmények: Hosszú élettartam, pontosság, kedvező ár
• Anyag: iglidur® i6
• Iparág: Autóipar
• Együttműködéssel elért siker: Nagy pontosság, kopásmentesség, gyors és költséghatékony gyártás, kenés nélkül.

Az alkalmazás egy pillantásra:
A régi autókhoz általában nehéz, ha nem lehetetlen pótalkatrészeket találni. Ez egy jól ismert probléma, és különösen nehéz az egzotikus járművek és ritka modellek esetében. Dr. Jörg Pühler, egy 1924-ben gyártott Stanley 750B tulajdonosa a sebességmérőjében lévő kilométerszámlálóhoz keresett pótalkatrészt.
Az eredeti alkatrész a kopás és az előző tulajdonos által az autón végzett munkálatok miatt teljesen tönkrement. Az igus online 3D nyomtatási szolgáltatása® A szükséges tengelyt csavarral és fogaskerékkel együtt költséghatékonyan és rövid idő alatt lehetett kinyomtatni a kopásálló SLS-műanyagból, az iglidur® i6-ból.

A Stewart Warner sebességmérőben az első közbenső tengelyen lévő fogaskerék, amely a bemeneti tengelyen lévő csigával horgászik, már nem működött. A fogaskerék már nem kapcsolódott a csigakerékhez. Az előző tulajdonos által a sebességmérőn végzett munkálatok miatt lehetetlen volt meghatározni a helyes méreteket. A pótalkatrész legyártásához több kísérletre volt szükség, és olyan anyagra, amely stabil, nagy pontosságot lehetővé tevő és folyamatos használatra alkalmas.

Az igus 3D nyomtatási szolgáltatásával egy teljesen működőképes pótalkatrészt készítettek iglidur i6-ból. A gyors és költséghatékony lézerszinterezési eljárással történő gyártásnak köszönhetően a veteránautó tulajdonosa számára egyszerű volt az alkatrész több változatának gyakorlati kipróbálása. A beépített szilárd kenőanyagokkal ellátott nagy teljesítményű polimernek köszönhetően az alkatrészt többé nem kell kenegetni. Még több mint 2000 mérföldes használat után sem észlelhetőek kopás jelei.

Egy 1924-ben gyártott Stanley 750B típusú veterán autó sebességmérője már nem működött - a kilométerszámláló hibás volt. A hiba okát a tulajdonos az első közbenső tengelyen található fogaskerékben találta, amely a bemeneti tengelyen lévő csigával fogazott. A kopás miatt a fogaskerék már nem akadt össze a csigával.

A problémát a háromjegyű napszámláló okozta: A tárcsáknak körülbelül 0,2 mm tengelyirányú játéka volt, és nem volt rugós alátét, amely a tárcsákat egymáshoz szorította volna. Időnként egy kis fogaskerék becsúszott a tárcsák közé, és megakasztotta a számlálót. Egy enyhén ívelt, 0,1 mm vastagságú, oldalra szerelt sárgaréz alátét megszüntette a tengelyirányú játékot, így a blokkolás többé nem fordult elő.

A hiba okának megszüntetése után lehetőség nyílt a pótalkatrész legyártására. A FreeCAD szoftver segítségével Dr. Pühlernek sikerült létrehoznia egy CAD-fájlt a szükséges alkatrész 3D-modelljével Az igus 3D-nyomtatási szolgáltatásán keresztül az első megrendelés komplikációmentesen zajlott, és a kész pótalkatrész már néhány nap múlva megérkezett.

Az anyag stabil volt, és még a legapróbb részletek is tökéletesen reprodukálódtak. A tengely azonnal illeszkedett a csapágyakba, és a kimenethez tartozó csigakerék pontosan illeszkedett. Kiderült azonban, hogy az eredeti fogaskerék olyannyira elkopott, hogy a fogaskerék becsült méretei túl kicsik voltak.

A CAD-modellben csak egy paramétert kellett megváltoztatni, majd a második változatot gyorsan elküldték nyomtatásra. A második példány is elég jól működött, és egy rövid tartóssági teszten is megfelelt. Mivel azonban alacsony fordulatszámon enyhe működési zavarokat kezdett mutatni, egy harmadik változatot kellett készíteni egy módosított fogazott fogaskerékmodullal és spirálszöggel. A harmadik példány tökéletesen működött és megfelelően kapcsolt.

Az additív gyártás nagy előnye, hogy a változtatások gyorsan és kis ráfordítással végrehajthatók. A digitális modell adaptálása, valamint a kényelmes online rendelési folyamat és a gyors gyártás lehetővé teszi a prototípusok és pótalkatrészek gyors és költséghatékony adaptálását.

A pótalkatrészek 3D nyomtatással történő gyártása során a nehézséget gyakran a megfelelő 3D modell elkészítése jelenti. Az interneten számos oktatóanyag és ingyenes online eszköz áll rendelkezésre a CAD-modellek létrehozásához. Az igus® weboldalán számos ingyenes CAD-konfigurátor is elérhető az előzetes ismeretekkel nem rendelkező felhasználók számára, többek között fogaskerekek, csapágyak és trapézmenetes anyák esetében. Ha nem szeretné saját maga elvégezni ezt a munkát, nyílt műhelyekben és más javítási kezdeményezésekben találhat támogatást a 3D nyomtatott pótalkatrészek tervezéséhez.

Miután a tengelyt alaposan letesztelték a próbapadon, a sebességmérőbe illesztették, amelyet aztán ismét beszereltek a veterán autóba. Az iglidur i6 jelentős előnyét a műanyagba beépített szilárd kenőanyagok kínálják, hiszen ezeknek köszönhetően a felhasználónak nem kell kenegetnie az alkatrészeket - még akkor sem, ha az együttműködő rész fémből készült.

A nyomtatott csigakerék több mint 2000 mérföldes használat után is jó állapotban van, a kopás nyilvánvaló jelei nélkül. A képen látható enyhe fémkopás nyomok a hajtó csigakerékről származnak, és a teszt indulási fázisában keletkeztek, de a további használat során nem változtak észrevehetően.