Forbløffende god kvalitet på 3D printede reservedele til veteranbiler

• Hvad var der brug for? Udskiftning af orm i speedometeret på en klassisk bil
• Fremstillingsmetode: Selektiv lasersintring med SLS-pulver
• Krav: Lang holdbarhed, præcision, fordelagtig pris
• Materiale: iglidur® i6
• Branche: Bilindustrien
• Succes gennem samarbejde: Høj præcision, ingen slitage, hurtig og omkostningseffektiv produktion, ingen smøring

Anvendelsen i korte træk:
At finde reservedele til veteranbiler er normalt svært, hvis ikke umuligt. Det er et velkendt problem, og det er især svært for eksotiske køretøjer og sjældne modeller. Dr. Jörg Pühler, ejeren af en Stanley 750B bygget i 1924, ledte efter en reservedel til kilometertælleren i sit speedometer.
Den originale del var blevet fuldstændig ødelagt på grund af slid og det arbejde, som den tidligere ejer havde udført på bilen. Online 3D-printservice fra igus® Den nødvendige aksel med skrue og gear kunne printes omkostningseffektivt og på kort tid af den slidstærke SLS-plast iglidur® i6.

I Stewart Warners speedometer var gearet på den første mellemaksel, som griber ind i snekken på indgangsakslen, ikke længere i orden. Tandhjulet gik ikke længere i indgreb med snekkegearet. På grund af det arbejde, som den tidligere ejer havde udført på speedometeret, var det umuligt at bestemme de korrekte dimensioner. Fremstillingen af en reservedel krævede flere forsøg og et materiale, der var stabilt, muliggjorde høj præcision og var egnet til kontinuerlig brug.

Med igus' 3D-printerservice blev der fremstillet en fuldt fungerende reservedel af iglidur i6. Takket være den hurtige og omkostningseffektive fremstilling med lasersintringsmetoden var det en smal sag for veteranbilejeren at teste flere varianter af komponenten i praksis. Takket være den højtydende polymer med indbyggede faste smøremidler behøver komponenten ikke længere at blive smurt. Selv efter at have været i brug i mere end 3.000 km er der ingen tegn på slitage.

Speedometeret på en Stanley 750B veteranbil fra 1924 fungerede ikke længere - kilometertælleren var defekt. Ejeren fandt ud af, at årsagen til fejlen var det tandhjul, der sad på den første mellemaksel og greb ind i snekken på indgangsakslen. På grund af slid gik tandhjulet ikke længere i indgreb med ormen.

Problemet skyldtes den trecifrede dagtæller: Skiverne havde ca. 0,2 mm aksialt slør, og der var ingen fjederskive til at presse skiverne mod hinanden. Af og til gled et lille transmissionsgear ind mellem skiverne og satte tælleren i klemme. En let buet, 0,1 mm tyk messingskive monteret på siden eliminerede det aksiale spil, så der ikke længere opstod blokeringer.

Efter at årsagen til fejlen var blevet elimineret, var det muligt at gå i gang med at fremstille en reservedel. Ved hjælp af FreeCAD-softwaren lykkedes det Dr. Pühler at skabe en CAD-fil med en 3D-model af den komponent, der var brug for. Den første ordre via igus' 3D-printningsservice blev behandlet uden komplikationer, og den færdige reservedel blev modtaget efter kun et par dage.

Materialet var stabilt, og selv de mindste detaljer blev gengivet perfekt. Akslen passede straks ind i lejerne, og snekkegearet til udgangen passede præcist. Det viste sig dog, at det originale tandhjul var blevet så slidt, at de anslåede dimensioner på tandhjulet var for små.

Kun én parameter i CAD-modellen skulle ændres, hvorefter den anden version hurtigt blev sendt til udskrivning. Det andet eksemplar kørte også ganske godt og bestod en kort udholdenhedstest. Men da det begyndte at udvise små funktionsfejl ved lave omdrejninger, måtte der laves en tredje version med et tilpasset tandhjulsmodul og spiralvinkel. Det tredje eksemplar fungerede perfekt og gik korrekt i indgreb.

En stor fordel ved additiv fremstilling er, at ændringer kan implementeres hurtigt og med en lille indsats. Tilpasningen af den digitale model og også den praktiske onlinebestillingsproces og hurtige fremstilling gør det muligt at implementere tilpasninger af prototyper og reservedele hurtigt og omkostningseffektivt.

Vanskeligheden ved fremstilling af reservedele ved hjælp af 3D-print er ofte at skabe en passende 3D-model. På internettet findes der talrige vejledninger og gratis onlineværktøjer til oprettelse af CAD-modeller. På igus' hjemmeside® er der også flere gratis CAD-konfiguratorer til brugere uden forkundskaber, bl.a. til gear, lejer og trapezgevindmøtrikker. Hvis du ikke vil gøre det selv, kan du finde støtte til design af 3D-printede reservedele på åbne værksteder og andre reparationsinitiativer.

Efter at akslen var blevet grundigt testet på testriggen, blev den monteret i speedometeret, som igen blev installeret i veteranbilen. En væsentlig fordel ved iglidur i6 er de faste smøremidler, der er inkorporeret i plasten, da det er takket være dem, at brugeren ikke behøver at smøre komponenterne - selv hvis den samarbejdende del er lavet af metal.

Efter at have været i brug i mere end 3.000 km er det printede snekkegear fortsat i god form uden nogen tydelige tegn på slitage. De små spor af metalslid, der kan ses på billedet, kommer fra det drivende snekkegear og blev forårsaget i testens startfase, men de ændrede sig ikke mærkbart under yderligere brug.