Engrenagens impressas em 3D fazem as e-bikes sussurrar

• O que era necessário: pinhão de plástico
• Método de fabricação: sinterização seletiva a laser
• Requisitos: alta resistência ao desgaste, boas propriedades de deslizamento, longa vida útil
• Material: iglidur I3
• Indústria: setor de bicicletas
• Sucesso através da colaboração: configuração rápida do componente no serviço de impressão 3D on-line, ruído operacional mais silencioso do que com metal

A aplicação em resumo:
As bicicletas elétricas estão se tornando cada vez mais leves e também muito silenciosas. Durante a operação, quase não há ruídos do motor. No entanto, inventores engenhosos, como Lars Hartmann do Reichshof, não estão satisfeitos com isso. A corrente da bicicleta estava muito alta para ele. Uma roda dentada metálica serviu como rolete para a corrente para evitar que ela colidisse com a estrutura, mas era muito alta. Em busca de um remédio, ele se lembrou de uma oferta da igus que ele havia encontrado em uma feira: O serviço de impressão 3D, que fabrica componentes individuais de forma econômica com uma impressora 3D.

O pinhão de plástico impresso em 3D feito de iglidur i3 em uso

Problema

A engrenagem de metal padrão produzia ruídos muito altos na bicicleta elétrica. A engrenagem era o rolete guia da esteira para que ela não tocasse na estrutura. Os ruídos de atrito, no entanto, fizeram com que a bicicleta elétrica soasse como um trator. Assim, Lars Hartmann se propôs a encontrar um material que tivesse as mesmas propriedades de funcionamento da engrenagem de metal, mas que fosse significativamente mais silencioso. Outros requisitos para o material eram boas propriedades de deslizamento e longa vida útil, além de alta resistência ao desgaste ao interagir com o metal.

Solução

No contexto de seu trabalho para a VMA Getzmann GmbH, fabricante de sistemas de agitação, dispersão e retificação fina, ele testou peças de máquinas que a igus havia produzido com seu serviço de impressão 3D. Os resultados foram tão bons que Lars Hartmann considerou as peças impressas para sua e-bike também. Foi a solução perfeita para o amador: "O pinhão de metal padrão gera muito ruído de operação. Nós o desenhamos e imprimimos na igus do iglidur i3. Obter a peça foi fácil e rápido. Usamos o serviço de impressão 3D para fazer upload dos dados relevantes, escolhemos o material e solicitamos a quantidade." A roda dentada da corrente foi usada em duas bicicletas há vários meses - e o nível de ruído diminuiu significativamente, Hartmann tem o prazer de dizer.

Coeficientes ótimos de desgaste e estabilidade

O material em uso, iglidur I3, também é adequado para aplicação industrial e produção em massa. É especialmente atraente devido aos seus baixos coeficientes de desgaste e alta estabilidade e é processado com sinterização seletiva a laser (SLS).

Além disso, a igus desenvolveu o iglidur i6 para demandas particularmente altas em relação à resistência ao desgaste e para uma longa vida útil. Em testes, o plástico de alto desempenho supera as engrenagens usinadas feitas de materiais comuns, como POM e PBT. Uma roda helicoidal com 5Nm de torque e 12rpm foi testada. A engrenagem feita a partir do material de sinterização a laser iglidur I6 exibiu menor desgaste após um milhão de ciclos, quando o teste foi concluído, e ainda estava totalmente funcional. Isso foi significativamente melhor do que as engrenagens usinadas - as engrenagens POM exibiram desgaste total após 621.000 ciclos, enquanto as engrenagens PBT fresadas quebraram após apenas 155.000 ciclos. Também faz parte do teste: uma engrenagem feita de material de sinterização a laser PA12. Seu alto coeficiente de atrito fez com que ele parasse após 521 ciclos.

Esquerda: engrenagem POM, avaria após 621.000 ciclos
Direita: engrenagem iglidur® I6, baixo desgaste em 1 milhão de ciclos

Fácil de configurar

Ao mesmo tempo, os projetistas se beneficiam do configurador de engrenagens igus, que permite a configuração personalizada de engrenagens ou correntes dentadas, mesmo em dimensões incomuns. Em poucas etapas, o usuário só precisa inserir os dados de sua engrenagem (módulo dentário, número de dentes, largura e diâmetro interno, etc.). Isso gera automaticamente um modelo 3D que pode ser exportado como um arquivo STEP. O carregamento do arquivo para o serviço de impressão igus 3D permite que o equipamento configurado, feito do material de sinterização a laser iglidur i6 extremamente durável, seja encomendado imediatamente. Com um clique, o usuário pode pedir seu equipamento (sem quantidade mínima de pedido) ou solicitar uma cotação. Em apenas três dias, a peça feita sob medida está pronta para envio.

Configuração fácil de engrenagens com o configurador de engrenagens igus