Peças sobressalentes impressas em 3D de excelente qualidade para carros antigos

• O que era necessário? Verme de substituição no velocímetro de um carro clássico
• Método de fabricação: Sinterização seletiva a laser com pó SLS
• Requisitos: Longa durabilidade, precisão, preço favorável
• Material: iglidur® i6
• Setor: Indústria automotiva
• Sucesso por meio da cooperação: Alta precisão, sem abrasão, produção rápida e econômica, sem lubrificação

A aplicação em um relance:
Encontrar peças de reposição para carros antigos geralmente é difícil, se não impossível. Esse é um problema conhecido e especialmente difícil para veículos exóticos e modelos raros. O Dr. Jörg Pühler, proprietário de um Stanley 750B fabricado em 1924, estava procurando uma peça de reposição para o contador de quilometragem de seu velocímetro.
A peça original havia sido completamente destruída devido ao desgaste e ao trabalho feito no carro pelo proprietário anterior. O serviço de impressão 3D on-line da igus® O eixo necessário com parafuso e engrenagem pôde ser impresso de forma econômica e em um curto espaço de tempo a partir do plástico SLS resistente à abrasão iglidur® i6.

No velocímetro da Stewart Warner, a engrenagem no primeiro eixo intermediário que engrena com a rosca sem fim no eixo de entrada não estava mais funcionando. O pinhão não estava mais engatando na engrenagem sem-fim. Devido ao trabalho feito no velocímetro pelo proprietário anterior, era impossível determinar as dimensões corretas. A fabricação de uma peça de reposição exigiu várias tentativas e um material que fosse estável, permitisse alta precisão e fosse adequado para uso contínuo.

Com o serviço de impressão 3D da igus, uma peça de reposição totalmente funcional foi fabricada com iglidur i6. Graças à fabricação rápida e econômica com o método de sinterização a laser, foi muito simples para o proprietário do carro antigo testar diversas variantes do componente na prática. Graças ao polímero de alto desempenho usado com lubrificantes sólidos incorporados, o componente não precisa mais ser lubrificado. Mesmo depois de ser usado por mais de 3.000 quilômetros, nenhum sinal de desgaste é detectado.

O velocímetro de um carro antigo Stanley 750B fabricado em 1924 não funcionava mais - o contador de quilometragem estava com defeito. O proprietário descobriu que a causa do defeito era a engrenagem dentada localizada no primeiro eixo intermediário e que se engrenava com a rosca sem fim no eixo de entrada. Devido ao desgaste, o pinhão não estava mais engatando na rosca sem-fim.

O problema foi causado pelo contador de dias de três dígitos: Os discos tinham cerca de 0,2 mm de folga axial e não havia arruela de pressão para pressionar os discos um contra o outro. Ocasionalmente, uma pequena engrenagem de transmissão deslizava entre os discos e emperrava o contador. Uma arruela de latão ligeiramente curvada, com 0,1 mm de espessura, instalada na lateral, eliminou a folga axial, de modo que o bloqueio não ocorria mais.

Depois que a causa do defeito foi eliminada, foi possível começar a fabricar uma peça de reposição. Com a ajuda do software FreeCAD, o Dr. Pühler conseguiu criar um arquivo CAD com um modelo 3D do componente que era necessário. O primeiro pedido por meio do serviço de impressão 3D da igus foi processado sem complicações e a peça de reposição acabada foi recebida depois de apenas alguns dias.

O material era estável e até mesmo os menores detalhes foram reproduzidos perfeitamente. O eixo se encaixou imediatamente nos rolamentos e a engrenagem sem-fim para a saída foi ajustada com precisão. No entanto, descobriu-se que o pinhão original estava tão desgastado que as dimensões estimadas da engrenagem eram muito pequenas.

Apenas um parâmetro do modelo CAD precisou ser alterado e, em seguida, a segunda versão foi rapidamente enviada para impressão. O segundo exemplar também funcionou muito bem e passou em um breve teste de resistência. No entanto, como ele começou a apresentar um ligeiro mau funcionamento em baixas rotações, foi necessário fazer uma terceira versão com um módulo de engrenagem dentada e um ângulo de hélice adaptados. O terceiro exemplar funcionou perfeitamente e engatou corretamente.

Uma grande vantagem da manufatura aditiva é que as alterações podem ser implementadas rapidamente e com pouco esforço. A adaptação do modelo digital e também o conveniente processo de pedidos on-line e a rapidez na fabricação possibilitam a implementação de adaptações de protótipos e peças de reposição de forma rápida e econômica.

A dificuldade na fabricação de peças de reposição por meio da impressão 3D geralmente é a criação de um modelo 3D adequado. Na Internet, há vários tutoriais e ferramentas on-line gratuitas para a criação de modelos CAD. O site da igus® também oferece vários configuradores CAD gratuitos para usuários sem conhecimento prévio, inclusive para engrenagens, rolamentos e porcas de rosca trapezoidal. Se você não quiser fazer esse trabalho sozinho, poderá encontrar suporte para o projeto de peças de reposição impressas em 3D em oficinas abertas e outras iniciativas de reparo.

Depois que o eixo foi exaustivamente testado no equipamento de teste, ele foi encaixado no velocímetro, que, por sua vez, foi instalado novamente no carro antigo. Uma vantagem significativa do iglidur i6 é oferecida pelos lubrificantes sólidos incorporados ao plástico, pois é graças a eles que o usuário não precisa lubrificar os componentes - mesmo que a parte que interage seja feita de metal.

Depois de ser usada por mais de 2.000 milhas, a engrenagem sem-fim impressa continua em bom estado, sem nenhum sinal evidente de desgaste. Os leves traços de abrasão metálica que podem ser vistos na imagem são provenientes da engrenagem sem-fim motriz e foram causados na fase inicial do teste, mas não mudaram de forma perceptível durante o uso posterior.