Engrenagens helicoidais duráveis: até 80% mais resistentes ao desgaste do que engrenagens usinadas ou moldadas por injeção

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Aplicações do cliente com engrenagens impressas em 3D

FAQ: As suas perguntas mais frequentes e as nossas respostas

Engrenagens helicoidais impressas em 3D com polímeros iglidur

O que é iglidur I6, e por que esse material é especialmente adequado para o design de engrenagem helicoidal?

O iglidur I6 é um material de sinterização a laser que foi especialmente desenvolvido para engrenagens helicoidais. Para além das vantagens gerais de todos os polímeros iglidur, como a resistência ao desgaste e a liberdade de lubrificação, o iglidur I6 destaca-se pela sua capacidade de deslizamento especialmente elevada, que otimiza a funcionalidade das engrenagens helicoidais. A ideia para o desenvolvimento surgiu de nossos engenheiros de design de braço de robô robolink. Nos testes, as engrenagens fabricadas em iglidur I6 provaram ser muitas vezes mais resistentes ao desgaste do que outras engrenagens de polímero impressas em 3D. As engrenagens helicoidais em plástico apenas são adequadas para o uso industrial se for utilizado polímero de alta qualidade. Os testes anteriores com PLA e ABS não tiveram sucesso, pois o alto coeficiente de atrito fazia com que os componentes se desgastassem com relativa rapidez. É por isso que novos polímeros com as propriedades desejadas foram desenvolvidos. Designs especiais para altas temperaturas ou indústria alimentícia estão disponíveis. Os testes de desgaste para esses materiais mostram que eles são muito resistentes à abrasão. Os dados do material para iglidur I6 podem ser encontrados aqui.

Vantagens das engrenagens impressas em 3D

As vantagens mais importantes são a resistência ao desgaste, resistência a impactos, elasticidade inerente para a redução da pressão superficial, resiliência especialmente elevada, propriedades autolubrificantes, resistência à corrosão, funcionamento silencioso, liberdade de manutenção e boas propriedades de funcionamento de emergência. O critério mais importante é o polímero utilizado. Os materiais especiais são notáveis pela grande resistência à abrasão e tenacidade; criação de superfície detalhada e de alta precisão e vida útil extremamente longa em aplicações de engrenagens.

Vantagens das rodas de polímero sobre as de metal

Basicamente, as engrenagens em polímero são adequadas para o funcionamento a seco sem óleo lubrificante – isto permite que as engrenagens helicoidais impressas com iglidur funcionem sem lubrificação. O usuário desfruta de grandes vantagens, pois os custos de manutenção e o tempo de inatividade são bem menores quando são utilizadas engrenagens feitas de materiais poliméricos de alta qualidade. A produção de impressão 3D é mais flexível para engenheiros de design do que a fresagem de engrenagens de metal ou polímero. A geometria da engrenagem helicoidais pode ser totalmente otimizada no primeiro, enquanto que compromissos devem ser feitos no segundo. A geometria otimizada significa que leva mais tempo para se desenvolver a folga em engrenagens helicoidais de polímero do que em engrenagens fresadas. A pressão superficial e a abrasão são bastante reduzidas graças às grandes áreas de contato.

Para quais aplicações as engrenagens de metal são mais adequadas?

Umaengrenagem é geralmente usada na saída de um redutor. Tradicionalmente, é feito de uma liga de cobre-estanho. Esse material exibe excelentes propriedades de operação de emergência em conjunto com componentes de aço. Esse é um ponto importante a favor do uso de engrenagens de metal quando muito calor é gerado ou altos torques são transmitidos. As engrenagens helicoidais feitas de metal também costumam ser integradas aos circuitos de refrigeração e lubrificação. Em muitos casos, um helicoidal feito de aço endurecido é usado com uma engrenagem feita de um material mais macio, como latão ou bronze. Mas os polímeros autolubrificantes estão cada vez mais sendo usados para engrenagens.

Requisitos de design de roda e engrenagem helicoidal

O design da roda e da engrenagem helicoidal requer uma harmonização precisa da geometria do flanco do dente. Isto é necessário para a transmissão dos torques pretendidos e para garantir que os flancos são resistentes ao desgaste e à abrasão. Processos de fabricação simples e econômicos para produções pontuais e pequenas são importantes caso se pretenda transferir o projeto para sistemas informáticos e de impressão 3D, tornando-o comercialmente atrativo.

Combinação de material de engrenagem helicoidal

Os helicoidais em alumínio anodizado duro são especialmente adequados para cargas elevadas. Contudo os helicoidais do serviço de impressão 3D da igus em iglidur I3 são suficientes para cargas normais, uma vez que se destacam pela sua elevada resistência. A maior vantagem aqui é também a liberdade de concepção, uma vez que até helicoidais complexos e raros, como parafusos globóides, podem ser impressos em 3D, rapidamente e a baixo custo.
 

O que é uma engrenagem helicoidal?

Uma roda helicoidal é o contra-componente da engrenagem em uma engrenagem helicoidal. Como a capacidade de deslizamento é especialmente importante nas engrenagens helicoidais, são muitas vezes fabricadas em bronze. A impressão de menores quantidades de engrenagens helicoidais em 3D, a partir de um polímero de elevada performance é significativamente mais econômica e, mais importante ainda, mais rápida - ao mesmo tempo que proporciona propriedades comparáveis.
 

O que é uma engrenagem helicoidal?

As engrenagens helicoidais são utilizadas sempre que é necessário o funcionamento confiável, preciso e silencioso de um redutor. A operação silenciosa e robusta é especialmente importante. Engrenagens helicoidais podem ser usadas para implementar deslocamentos de eixo entre o acionamento e a saída. Grandes saídas podem ser transferidas em espaços muito pequenos. Assim, as principais áreas de utilização das engrenagens helicoidais são: sistemas transportadores, tecnologia robótica, máquinas de processamento de perfis, sistemas de separação, equipamentos de extrusão, máquinas de mineração e máquinas de remos. Engrenagens helicoidais também são usadas em prensas e laminadores, equipamentos de palco e teatro, atuadores na construção de máquinas e tecnologia de elevação.

Como funciona uma engrenagem helicoidal?

Uma engrenagem helicoidal é um tipo especial de engrenagem em forma de uma minhoca. O dente se enrola ao redor do eixo da engrenagem, de forma muito semelhante ao de um fuso. A engrenagem correspondente é a roda helicoidal. O helicoidal pode ser considerado uma engrenagem reta com fios diagonais. A sua característica especial é o fato de apenas ter um dente. Contudo existem helicoidais com dois ou mais dentes. Esse design torna a relação de transmissão relativamente alta. Uma propriedade popular da engrenagem helicoidal é possuir uma trava automática. O helicoidal pode dirigir a engrenagem helicoidal. Se os papéis forem invertidos, isto é evitado pelo bloqueio automático. Mover grandes massas também pode ser problemático, uma vez que a parada do redutor não é recomendada em tais aplicações.