Kædehjul printet i 3D får e-cykler til at hviske

• Hvad var behovet: Tandhjul i plast
• Produktionsmetode: Selektiv lasersintring
• Krav: Høj slidstyrke, gode glideegenskaber, lang levetid
• Materiale: iglidur i3
• Branche: Cykelsektoren
• Succes gennem samarbejde: Hurtig konfiguration af komponenten i online 3D print tjenesten, mere støjsvag drift end med metal

Oversigt over applikationen:
Elektriske cykler bliver stadig lettere og også meget lydsvage. Under drift er der næsten ingen motorlyde. Det er ressourcestærke opfindere som Lars Hartmann fra Reichshof dog ikke tilfredse med. Cykelkæden var for støjende for ham. Et metallisk tandhjul fungerede som en styrerulle til kæden for at forhindre den i at kollidere med rammen, men var meget støjende. På jagt efter et middel kom han i tanke om et tilbud fra igus®, som han var stødt på, på en messe: 3D printservice, der fremstiller individuelle komponenter økonomisk med en 3D printer.
 

Det 3D printede plasttandhjul fremstillet af iglidur® i3 i brug

Problem

Standard metaltandhjul lavede meget høje driftslyde på elcyklen. Kædehjulet var kædens føringsrulle, så den ikke berørte rammen. Friktionsstøjen fik dog e-cyklen til at lyde som en traktor. Derfor satte Lars Hartmann sig for at finde et materiale, der havde de samme driftsegenskaber som metalhjulet, men var betydeligt mere støjsvagt. Andre krav til materialet var gode glideegenskaber og lang levetid samt høj slidstyrke ved interaktion med metal.

Løsning

I forbindelse med sit arbejde for VMA Getzmann GmbH, producent af omrørings-, dispergerings- og finslibesystemer, testede han maskindele, som igus® havde produceret med sin 3D printservice. Resultaterne var så gode, at Lars Hartmann overvejede de trykte dele til sin elektriske cykel. Det var den perfekte løsning for hobbymanden: "Standard metalhjulet genererer meget driftsstøj. Vi tegnede det og fik det printet af igus® i iglidur® I3. Vejen til delen var enkel og hurtig. Vi brugte 3D printservice til at uploade de relevante data, valgte materialet og bestilte mængden." Kædehjulet har været i brug i to cykler i flere måneder – og støjniveauet er faldet markant, udtaler en glad Hartmann.

Optimale slid- og stabilitetskoefficienter

Det anvendte materiale, iglidur® I3, er naturligvis også velegnet til industriel anvendelse og masseproduktion. Det er især attraktivt på grund af dets lave slitagekoefficienter og høje stabilitet og behandles via selektiv lasersintring (SLS).


Derudover har igus® udviklet materialet iglidur® I6 til særligt høje krav til slidstyrke og lang levetid. I test slår den højtydende plast de bearbejdede tandhjul af almindelige materialer som POM og PBT. Et snekkehjul med 5 Nm moment og 12 omdr./min. blev testet. Tandhjulet fremstillet af iglidur® I6 lasersintringsmaterialet udviste mindre slitage efter en million cyklusser, da testen var afsluttet, og var stadig fuldt funktionelt. Det var betydeligt bedre end bearbejdede tandhjul - POM tandhjul udviste total slitage efter 621.000 cyklusser, mens fræsede PBT tandhjul gik i stykker efter kun 155.000 cyklusser. Også en del af testen: et tandhjul fremstillet af PA12 lasersintringsmaterialet. Dens høje friktionskoefficient fik den til at stoppe efter 521 cyklusser.

Til venstre: POM tandhjul, sammenbrud efter 621.000 cyklusser
Til højre: iglidur® I6 gear, lavt slid ved 1 million cyklusser

Let at konfigurere

Samtidig drager designere fordel af igus® tandhjulskonfiguratoren, som tillader brugerdefineret tandhjuls- eller kædehjulskonfiguration, selv i usædvanlige dimensioner. I nogle få trin behøver brugeren kun at indtaste data for sit tandhjul (tandmodul, antal tænder, bredde og indre diameter osv.). Dette genererede automatisk en 3D model, der kan eksporteres som en STEP fil. Upload af filen til igus® 3D printservice gør det muligt at bestille det konfigurerede tandhjul fremstillet af det ekstremt holdbare iglidur® i6 lasersintringsmateriale til tandhjul med det samme. Med et enkelt klik kan brugeren bestille sit udstyr (ingen minimums ordremængde) eller anmode om et tilbud. Inden for kun tre dage er den specialfremstillede del klar til forsendelse.

 

Nem konfiguration af tandhjul med igus tandhjulskonfiguratoren