Komplex speciális alkatrészek gyors és gazdaságos gyártása

• Megoldandó probléma: Komplex geometriájú egyedi csúszkák
• Gyártási eljárás: Lézerszinterezés
• Követelmények: Optimalizált siklási tulajdonságok, önkenés, tartósság
• Anyag: iglidur I3
• Iparág: Autóipar
• Sikeres együttműködés: Kis mennyiségek költséghatékony és gyors gyártása. Tartós alkatrészek kenésmentes működéssel.

A Darios digitális gyorsító gyűrűvel a lábuk használatában korlátozott sofőrök kézzel, a kormányon tudnak gyorsítani. Az elzászi Kempf cég által kifejlesztett elegáns és feltűnésmentes gyorsító gyűrű biztonságos és kényelmes vezetést tesz lehetővé, és a legtöbb automata váltós járműbe integrálható. A mérnökök számára az jelentette a legnagyobb kihívást a gázadó gyűrű lapított sportkormányokhoz való adaptálása során, hogy a gyűrű siklását a sarkok mentén lehetővé tegyék. A megoldás a csúszásra optimalizált iglidur I3 3D nyomtatási műanyagból készült speciális csúszkák formáját öltötte, ezzel hozzásegítve a céget a 2019-es, az innovatív műanyag csapágymegoldásokért járó manus díj elnyeréséhez.

Az iglidur I3 önkenő SLS műanyagból az igus 3D nyomtatási szolgáltatásban 24 órán belül komplex speciális alkatrészeket lehet gyártani. Az iglidur siklópolimerekből készült alkatrészek rendkívül kopásállóak és előre számítható az élettartamuk. 

 

A gyorsító-gyűrű helyzetét két szenzor érzékeli, majd ezt drótok továbbítják az oldalpanel alatt található komputerhez. A mechanizmus, az érzékelők és a DARIOS nyomtatott áramkör optimális integrálása érdekében minden kormánymodellt egyedileg lemérnek 3D szkennerek segítségével. Forrás: Kempf

Probléma

A lapított sportkormányokhoz való gáz-gyűrűk gyártásához ügyfelünknek rendszeresen szükségesek a speciális csúszóelemek, amelyek összekapcsolva egy fém gyűrűn "siklanak a sarok körül". Minden kormányhoz több, mint 200 darabra van szükség. A mozgás kivitelezésére az egyetlen megoldás olyan komplex geometriájú, kis méretű speciális csúszóelemek tervezése, melyek hagyományos eljárásokkal történő gyártása nem csak nehéz, de nagyon költséges is. Mivel a Kempf minden vezetéstámogató eszközére 30 év garanciát vállal, az alkatrésznek különlegesen tartósnak és megbízhatónak kell lenni. Az alkatrészeket nem lehet kenni, hiszen a gyorsítógyűrű bőrborításának belsejében vannak.

Megoldás

A komplex struktúrájú és kialakítású speciális csúszóelemek hatékonyan gyárthatóak additív eljárásokkal. A Kempf számára a finom elemek nyomtatásához az ideális megoldást a nagyteljesítményű, siklásra optimalizált polimer, az iglidur I3 jelentette. A 24 órán belül lézerszinterezéssel gyártott speciális csúszó alkatrészek nem igényelnek kenést vagy karbantartást és simán mozdulnak a sarok körül. A nagy rendelési mennyiség ellenére (több, mint 10 000 egység/rendelés), a speciális csúszóelemek komplex geometriája miatt a 3D nyomtatás a fröccsöntésnél is költséghatékonyabb.  

A Darios digitális gáz-gyűrűvel mindkét kéz a kormányon maradhat. A sofőr egyik kézzel kormányozhat és gyorsíthat, míg a másik kezével a kézi féket kezeli. Forrás: Kempf

Vezetés csak kézzel: a Darios digitális gáz-gyűrű a kormányon

 "A gyorsítógyűrű a legjobb minőségű termék a piacon. Kidolgozása kiváló, megbízhatósága pedig kikezdhetetlen. Eddig összesen 785 000 kilométert tettem meg műszaki probléma nélkül. Igen, 785 000 kilométert, 19 625-ször értem volna körbe a Föld körül. "

Ez csak egy a Darios felhasználók számos lelkes véleménye közül. Ami tulajdonképpen nem csoda, hiszen a Kempf ragaszkodik a legmagasabb minőséghez és minden vezetéstámogató eszközére 30 év garanciát vállal.

A KEMPF céget Hans Kempf alapította 1955-ben, aki a gyermekbénulás következtében kialakult járási nehézségekkel küzdött. Lelkes mérnökként ő találta fel a gyorsító gyűrűt, amely lehetővé tette, hogy mindkét kezet a kormányon tartva vezethessen. 2002-ben bekövetkezett haláláig több, mint 100 000 járművet alakított át.

A Kempf által kifejlesztett kézi gyorsítórendszer az egyetlen a piacon, amely alkalmazkodik a jármű sebességéhez: alacsony sebességnél a gyorsítás gyengéd, progresszív és gazdaságos, míg nagy sebesség mellett dinamikus, Ezzel is biztonságosabbá válik a vezetés, hiszen a sofőr gyorsan és precízen tud előzni. A kormánykerék minden hagyományos funkciója, az állíthatóság, a légzsák és a duda, megmarad. A pedálok is működőképesek maradnak – a Darios kikapcsolható, így más sofőrök hagyományos módon is vezethetik a járművet.

A gáz-gyűrűt szinte minden automata váltós autóba be lehet építeni. Tökéletesen és elegánsan illeszkedik a belső térbe. Forrás: Kempf

A szabad mozgásnak köszönhetően precíz gyorsítás

A gyorsításhoz a gyűrűt a kormánykerék felé kell nyomni. Ez minimális erőkifejtést igényel (körülbelül három Newton). A sebességtartás és a teljes gyorsítás közötti lökethossz körülbelül 18 mm. A szabadon mozgó gyűrű precíz gyorsítást tesz lehetővé a kanyarból kifelé, addig is, amíg a kormánykerék a kanyar után egyenesbe kerül, a kormánykerék pillanatnyi helyzetétől függetlenül. A Darios kezelése közben mindkét kéz a kormányon maradhat, de a gáz-gyűrűt egy kézzel is lehet kezelni, például amíg a másik kézzel a kéziféket használjuk. 

Az igényes bőrburkolat révén a gáz-gyűrű harmonikusan illeszkedik a belső térbe, igény szerint a bőrburkolat színe választható. A Darios 211 fejlesztése óta számos autóban megjelentek a lapos sportkormányok. Ez a gáz-gyűrű lapos, ugyanakkor van egy szabadon mozgó kerék része is. De hogyan lehet egy lapos gyűrűt csúszó burkolattal ellátni? 

Sok új autóban van lapított sportkormány. Ennek megfelelően a gáz-gyűrűt is újra kellett tervezni laposabb kialakítással, és ez műszaki kihívások elé állította a fejlesztőket. Forrás: Kempf

Több, mint 200 iglidur I3-ból készült csúszóalkatrész biztosítja a súrlódásmentes siklást

Az új trend, mely szerint a gépjárműveket kerek kormánykerekek helyett lapossal szerelik fel, nagy kihívás elé állította a Kempf mérnökeit. Egy lapított sportkormányhoz egy ugyanolyan lapos gyorsító-gyűrű kell, mind műszaki, mind esztétikai okokból. A készülékben, mely feltűnés nélkül olvad bele a jármű belső terébe, valójában számos komplex részlet rejlik. Egy kerek gáz-gyűrűt csúszó borítással felszerelni viszonylag egyszerű. Egy lapos gyorsító gyűrűt olyan borítással ellátni, amely ugyanolyan simán siklik, mintha kerek lenne, már műszakilag komplex megoldást igényel.  
 
A Kempf termékfejlesztői erre a megoldásra az igus 3D nyomtatási csapatával együtt találtak rá. Az új Darios 211-ben, a világ első lapos gáz-gyűrűjében optimalizált siklási tulajdonságokkal rendelkező iglidur I3-ból additív gyártással készült alkatrészeket használnak. A lapos gyorsító-gyűrűben több, mint 200 ilyen elem kapcsolódik rugalmasan. Egy csúszó gyűrűt formálnak a gyűrű lapos fém magja körül, ezzel lehetővé teszik a burkolat sima csúszását. Ezért a kiemelkedő fejlesztésért a Kempf 2019-ben a Hannoveri Vásáron elnyerte a manus-díjat.

A Darios 211-ben több, mint 200 csúszóelem teszi lehetővé a bőrburkolat sima siklását a fémgyűrűn. Forrás: Kempf

Az iglidur I3-ból nyomtatott speciális csúszóelemek előnyei

A mérnökök a komplex csúszóelemek 3D nyomtatással történő gyártása mellett döntöttek, mivel a fröccsöntés nagyon bonyolult és költséges lett volna az aprólékos részletek miatt. Az additív gyártás esetében a dizájn tekintetében szinte nincs semmilyen megkötéssel nem kell számolni, ezért a komplex geometriájú alkatrészek gyártása gazdaságosabb így. Illetve szerszámköltséggel sem kell számolni.

Az egyik legfontosabb érv a csúszóelemek gyártásához az iglidur I3 mellett az volt, hogy szilárd kenőanyagokat tartalmaz. Az alkatrészek karbantartása ezért szükségtelen, és mivel szinte nincs kopás, az élettartamuk is jelentősen hosszabb. Az iglidur I3 egy SLS por, amely minden hagyományos lézerszinterezési eljárásban alkalmazható. A port rétegenként olvasztják meg, ezért a finom struktúrák is precízen visszaadhatók. Az alkatrész méretétől függően egyetlen nyomtatási folyamatban, amely nagyjából 24 óra, több ezer alkatrész készülhet. Ügyfeleink számára nem csak a jelentős költségmegtakarítás, hanem a verhetetlen gyártási idő is előnyös. Az SLS eljárás által kínált további előny, hogy az aprólékos alkatrészek csomagolása ugyanabban a nyomtatási folyamatban készülhet. A csomagolás költsége és az ezzel járó munka így kiküszöbölhető, ahogy annak az esélye is, hogy az egyes darabok elvesznek vagy megsérülnek.

Az iglidur I3 messze a leggyakrabban használt 3D nyomtatási műanyag az igus 3D nyomtatási szolgáltatásában. Különböző csúszó alkalmazásokhoz való alkalmassága mellett az egyik legjobb műanyag a piacon 3D nyomtatott fogaskerekekhez.