Engrenagens impressas em 3D fazem as e-bikes sussurrar

• O que era necessário: pinhão de plástico
• Processo de fabricação: sinterização seletiva a laser
• Requisitos: alta resistência ao desgaste, boas propriedades de deslizamento, alta vida útil
• Material: iglidur® i3
• Setor: Indústria de bicicletas
• Sucesso por meio da cooperação: configuração rápida do componente no serviço de impressão 3D on-line, ruído de funcionamento mais baixo do que com metal

A aplicação em um relance:
As bicicletas elétricas estão se tornando cada vez mais leves e extremamente silenciosas. Ao pedalar, quase não se percebe nenhum ruído do motor. Entretanto, inventores engenhosos como Lars Hartmann, de Reichshof, não estão satisfeitos com isso. O ruído de fundo excessivo da corrente da bicicleta era um problema para ele. Uma roda dentada de metal agia como uma polia guia na corrente para evitar que ela colidisse com o quadro, mas causava imensos ruídos de funcionamento. Em sua busca por uma solução, ele se lembrou do que a igus tinha a oferecer®, que ele conheceu em uma feira comercial: O serviço de impressão 3D, que permite que componentes personalizados sejam produzidos de forma econômica em uma impressora 3D.

A roda de corrente metálica padrão da bicicleta elétrica fazia um ruído de funcionamento muito alto. A roda da corrente era a polia de deflexão da corrente para que ela não entrasse em contato com o quadro. Os ruídos de fricção faziam com que a bicicleta elétrica parecesse um trator. Por isso, Lars Hartmann se propôs a encontrar um material que tivesse as mesmas propriedades de funcionamento da roda dentada de metal, mas que fosse significativamente mais silencioso. Outros requisitos para o material eram boas propriedades de deslizamento e uma longa vida útil, bem como alta resistência ao desgaste em combinação com o metal.

Como parte de seu trabalho para a VMA Getzmann GmbH, um fabricante de sistemas de agitação, dispersão e moagem fina, foram testadas peças de máquinas fabricadas usando o serviço de impressão 3D da igus®. Os resultados foram tão bons que Lars Hartmann também considerou as peças impressas para sua bicicleta elétrica. A solução perfeita para o amador: "A roda dentada de metal padrão fazia muito barulho ao funcionar. Nós a desenhamos e a imprimimos na igus® a partir do iglidur® i3. O processo foi rápido e fácil. Usamos o serviço de impressão 3D para carregar os dados relevantes, selecionamos o material e pedimos a quantidade." A roda dentada está sendo usada em duas rodas há vários meses - e o ruído foi significativamente minimizado, diz Hartmann, feliz.

O material iglidur® i3 utilizado também é naturalmente adequado para uso industrial e em série. Ele impressiona por seus bons valores de desgaste e alta resistência e é processado usando sinterização seletiva a laser (SLS).

Para requisitos de resistência ao desgaste particularmente altos e uma longa vida útil, a igus® também desenvolveu o material iglidur® i6. O plástico de alto desempenho supera as engrenagens fresadas feitas de materiais comuns, como POM e PBT, no teste. Uma roda sem-fim com um torque de 5 Nm e 12 rpm foi testada. Mesmo após um milhão de ciclos (cancelamento do teste), a engrenagem feita com o material de sinterização a laser iglidur® i6 apresentou apenas um leve desgaste e ainda estava totalmente funcional. Isso permitiu que ela superasse claramente o desempenho das engrenagens fresadas - as engrenagens feitas de POM apresentaram desgaste total após apenas 621.000 ciclos; as engrenagens fresadas feitas de PBT quebraram após apenas 155.000 ciclos. Também no teste: uma engrenagem feita de material sinterizado a laser PA12. Entretanto, devido ao alto coeficiente de atrito, ela falhou após apenas 521 ciclos.

Ao mesmo tempo, os designers também se beneficiam da igus® Zahnradkonfigurator. Isso permite a configuração de rodas dentadas ou de correntes personalizadas, mesmo em dimensões especiais. Em apenas algumas etapas, o usuário só precisa inserir os dados da engrenagem (como módulo de dentes, número de dentes, largura e diâmetro interno). Em seguida, é criado automaticamente um modelo 3D, que pode ser exportado como um arquivo STEP. Ao fazer o upload do arquivo para o serviço de impressão 3D da igus®, a engrenagem configurada pode ser encomendada diretamente do material SLS extremamente durável iglidur® i6 para engrenagens. Com um clique do mouse, o usuário pode encomendar sua engrenagem sem quantidade mínima de pedido ou solicitar uma cotação. A peça personalizada está pronta para envio em apenas três dias.