Udskiftning af 3D -gear til en e -cykel - Øget ydeevne med tribologisk optimerede materialer

• Hvad var behovet: Nye tandhjul til et planetgear på en elektrisk cykel
• Produktionsmetode:  Selektiv lasersintring
• Krav: Detaljenøjagtighed, monteringsnøjagtighed, slidstyrke
• Materiale: iglidur® i3
• Branche: Cykelsektoren
• Succes gennem samarbejde: Tredive gange slidstyrken af konventionelle SLS materialer, høj slidstyrke, højere effektivitet

Et overblik over applikationen:
Der var behov for udskiftninger af de stærkt slidte tandhjul i en planetgearkasse på en elektrisk cykel. Da producenten af elcyklen ikke var i stand til at levere yderligere tandhjul, fandt kunden løsningen i 3D printafdelingen hos igus® GmbH i Köln. De nye tandhjul kan traces på grundlag af de gamle, slidte komponenter og printes ved hjælp af lasersintringsprocessen. Kunden var i stand til at installere tandhjulene umiddelbart efter modtagelsen og bemærkede en forbedring af gearkassens ydeevne efter kun kort tid.

 

E-cyklen fungerer nu perfekt igen med udskiftningstandhjulene

Problem

Gearet på en elektrisk cykel producerede ikke længere startkraften og et hurtigt kig inde i planetgearet viste årsagen: tandhjulene var alvorligt slidte. Originale reservedele kunne ikke leveres af producenten, så kunden søgte andre steder efter udskiftningstandhjul. Tandhjulene skal sidde tæt i gearet og have en betydeligt højere slidstyrke end de tidligere komponenter for at modstå belastningerne.

Løsning

Kunden henvendte sig til 3D print afdelingen hos igus GmbH. Her kunne han indsende de slidte tandhjul og få dem tegnet og printet igen. Tandhjulene blev fremstillet af det tribologisk optimerede materiale iglidur I3 i lasersintringsprocessen. Komponenter fremstillet af iglidur I3 er meget detaljerede og har gode mekaniske egenskaber. Den afgørende faktor for dette projekt var den 30 gange forbedrede slidstyrke sammenlignet med konventionelle materialer til lasersintring. Ud over den lave slidhastighed har gearene en høj styrke. Efter kun kort tid rapporterede kunden en forbedret ydelse af gearet.

Hurtig prototype - bedre effekt

En af de største fordele ved additiv fremstilling er den høje hastighed, for fremstilling af komponenter. Kombineret med de lave fremstillingsomkostninger for små mængder er 3D print et uovervindeligt værktøj til prototyper i testfasen for mange applikationer. Det var derfor også muligt i dette tilfælde at tegne planetgearene på kort tid, udskrive dem og sende dem til kunden. Dog klemte de trykte tandhjul i første omgang på fastspændingsboltene, og det ene tandhjul gik i stykker, da det blev fjernet igen. Efter en kort konsultation kunne CAD modellen tilpasses og printes på meget kort tid. De nye tandhjul passede nøjagtigt på boltene i gearet og opfyldte kravene. Kunden rapporterer øget ydeevne og største tilfredshed.
 

Efter et par tests blev de korrekte dimensioner for erstatningstandhjul fundet

Især til tandhjul og lignende - iglidur I3 og iglidur I6

plastics for longer life® - målet for hver komponent og materiale, der forlader igus portene, er at forbedre teknologien og ideelt reducere omkostninger i processen. Dette gælder også de materialer, der er specielt udviklet til 3D print for at producere glideoptimerede komponenter. Udover lasersintringspulvere tilbyder igus en lang række materialer med forskellige filamenter, der giver individuelle optimeringer til enhver anvendelse. iglidur I3 er det egnede materiale til glidende applikationer og tandhjul. Lasersintringspulveret kan behandles med nøjagtige overfladedetaljer og har ekstremt lavt slid med maksimal styrke. Resultaterne fra igus testlaboratorium taler for sig selv: Sammenlignet med konventionelle lasersintringsmaterialer har komponenter fremstillet af iglidur I3 op til 30 gange bedre slidstyrke. Det er meget velegnet til både tandhjul og ruller, tandstænger og koniske tandhjul. Udover iglidur I3 er iglidur I6 lasersintringspulver også velegnet til alle glidende applikationer. Materialet er kendetegnet ved, at det udover høj slidstyrke og høj robusthed har certificeret fødevarekonformitet i henhold til FDA og EU -forordning 10/2011. Materialet er særligt velegnet til snekkehjul og til tilpassede applikationer i fødevareindustrien.
 

I planetgearet udnyttes de gode mekaniske egenskaber ved iglidur I3