Reservetandhjul modstår høje belastninger under brugen

• Hvad der var brug for: Særlige bærende tandhjul til reparation af servomotorer i tagtårnene på store lufthavnsbrandbiler
• Fremstillingsproces: Lasersintring
• Krav: omkostningseffektivt, meget modstandsdygtigt
• Materiale: iglidur® i3
• Branche: Erhvervskøretøjer
• Succes gennem samarbejde: Gearene modstod den høje belastning på messen og blev brugt til reparation af andre køretøjer. Virksomheden kunne dermed undgå den omkostningstunge udskiftning af hele servomotorer.

Fraport AG's fabriksbrandvæsen sørger for brandbeskyttelse i Frankfurt am Main Lufthavn. De store lufthavnsbrandbiler er udstyret med tagtårne, der ændrer sprøjtedysens vinkel via en servomotor. Da denne ændring i højden også finder sted, mens der udledes vand, er servomotoren udsat for en høj belastning. Efter ti års brug er tandhjulene, der er installeret i dem, slidt op, og derfor skal tagtårnene repareres.

Tagtårne på store lufthavnsbrandbiler skal kunne modstå intense belastninger, mens de udleder vand

Frankfurt lufthavn er Tysklands største kommercielle lufthavn. Det er også en af de førende internationale lufthavne i Europa, når det gælder passager- og godstrafik. Med næsten 81.000 ansatte i omkring 450 virksomheder er det den største lokale arbejdsplads i Tyskland og et attraktivt centrum for andre virksomheder i den økonomisk vigtige Rhein-Main-region. Med den høje tæthed af fly, kommercielle og private køretøjer har lufthavnens brandvæsen altid travlt. For at overholde de lovbestemte responstider skal brandvæsenet kunne nå frem til ethvert sted på forpladsen inden for tre minutter. Personalet og det tekniske udstyr på de tre brandstationer, der ligger på lufthavnsområdet, er tilsvarende vigtigt.

De mere end 115 brandbiler på lufthavnsområdet omfatter 14 store lufthavnsbrandbiler. Med deres tagtårne kan de kaste mindst 5.300 liter vand mere end 80 meter på bare ét minut. Belastningen på aktuatorerne på disse tagtårne er tilsvarende høj, da de styrer vandstrålens højde ved at ændre vinklen.

Trykte tandhjul lavet af iglidur® i3: Bruges med succes i store lufthavnsbrandbiler

I servomotoren er der monteret to specielle tandhjul af robust plast. Efter ti års brug var de slidt, hvilket gjorde det nødvendigt at vedligeholde tagtårnene. Køretøjsproducenten rådede vedligeholdelsesteknikerne til at udskifte hele servomotoren - men det var forbundet med høje omkostninger. I stedet for at udskifte den komplette og ellers fuldt funktionsdygtige servomotor besluttede designingeniørerne at gå nye veje: Efter at have undersøgt internettet opdagede de muligheden for at fremstille holdbare gear ved hjælp af 3D-printning hos igus® og besluttede at teste den slidstærke plast iglidur® i3. Gearet blev designet ved hjælp af den frit tilgængelige online CAD-konfigurator til gear, som kan bruges til hurtigt og nemt at designe skabeloner til 3D-printning af gear.

SLS-produktionsprocessen tog mindre end 3 dage, så brandvæsenet kunne hurtigt gå i gang med at teste det nye udstyr. Testene viste, at iglidur® i3-gearene kunne klare den høje belastning. Derfor kunne vedligeholdelsesteknikerne genbestille gear til flere køretøjer. De var begejstrede for materialernes kvalitet og den hurtige og ukomplicerede service og fik straks printet og testet en anden komponent, der styrer de pneumatiske døre i de store lufthavnsbrandbiler - med succes. Denne trykte applikation opfyldte også kravene og er nu i brug i brandvæsenets flåde i Frankfurt lufthavn.

Hvorfor printe tandhjul af iglidur® i3?

Plasten iglidur®, der er specielt udviklet til produktion af bevægelige maskindele, er kendetegnet ved en særlig høj slidstyrke og de indbyggede faste smøremidler. De anvendes til fremstilling af komponenter ved hjælp af sprøjtestøbning, additiv fremstilling og mekanisk bearbejdning af stangmateriale. iglidur ® i3 blev udviklet som et plastpulver til produktion i lasersintring og er kendetegnet ved høj slidstyrke og styrke. Det er ikke uden grund, at dette materiale er den ubestridte bestseller blandt 3D-printmaterialerne fra igus®.

Takket være den mekaniske specifikation er iglidur® i3 særligt velegnet til tand- og keglehjulsgear samt til alle andre typer tandhjulsforme. iglidur ® i6 anbefales kun til 3D-printede snekkegear, da denne plast er udviklet til at give bedre glideegenskaber. Hvor længe et printet gear fremstillet af iglidur ® i3 vil holde under de givne anvendelsesparametre, kan hurtigt og nemt bestemmes online i gear-levetidsberegneren. Den særligt høje levetid for gear fremstillet af iglidur ® i3 sammenlignet med konventionelle plastgear var udefineret.

En af de største fordele ved at fremstille tandhjul ved hjælp af 3D-print er fleksibiliteten med hensyn til tandrodsgeometrien. Tandrodens radius kan optimeres og dermed forbedre gearets levetid. I mekanisk produktion er en sådan optimering generelt ikke mulig på grund af værktøjsstørrelsen. For at designe tandhjul direkte med den optimerede tandrodsradius anbefaler vi at bruge vores gratis CAD-konfigurator.