Componentes inteligentes impressos em 3D resistentes ao desgaste

Sensores integrados medem a vida útil dos componentes e emitem um aviso se houver sobrecarga

Os engenheiros da equipa de impressão 3D da igus deram agora um grande passo: os sensores são incorporados nos tribocomponentes através da impressão multi-material. Muito antes de haver uma falha, é sinalizada a substituição iminente. Ele também pode detectar sobrecarga para parar a aplicação imediatamente e evitar maiores danos à bucha e a todo o sistema. Isto permite ainda a manutenção preditiva de peças especiais, que pode levar a uma redução do tempo de paragem da máquina e dos trabalhos de manutenção. Devido a fabricação aditiva, os componentes isense em 3D, podem agora ser entregues de forma econômica a partir de cinco dias úteis.
 
O isense 3D é adequado para a fabricação de buchas autolubrificantes inteligentes, elementos deslizantes, porcas de rosca e todas as outras peças especiais susceptíveis de atrito e desgaste.

Desenvolvimento

A igus está desenvolvendo componentes resistentes ao desgaste desde 2016, e utiliza-os agora em esteiras pota cabos, buchas autolubrificantes e guias lineares. Ao desenvolver estes sensores de desgaste, temos vindo a utilizar o serviço de impressão igus 3D para componentes resistentes ao desgaste.
Assim, planadores especiais foram fabricados através de sinterização a laser e feitos de iglidur I3; a inteligência foi incorporada posteriormente em uma segunda etapa do processo.
 
Isto levou a que as peças especiais inteligentes sejam muito complexas e de custo elevado quando produzidas em pequeno número, uma vez que as etapas de trabalho são muito específicas e adaptadas ao componente individual. A equipa de impressão 3D aceitou o desafio e desenvolveu um procedimento para produzir estas peças em um só passo através de impressão 3D. Nenhuma etapa de processamento adicional é necessária e as peças especiais inteligentes resistentes ao desgaste podem ser produzidas de forma econômica e a partir de cinco dias úteis.

Explicação da função

A camada de sensor é aplicada às partes dos componentes, que serão submetidas a carga. Quando em funcionamento, a resistência elétrica do material do sensor é medida continuamente, de modo a que seja emitido um aviso antes da sobrecarga ou antes de se atingir o limite de desgaste.
 
Com base no procedimento de impressão multi-material, são desenvolvidas peças resistentes ao desgaste com camadas de sensores integradas. Os componentes são fabricados a partir de filamentos iglidur I150 ou iglidur I180 e um material de impressão 3D condutor de eletricidade especialmente desenvolvido que se liga bem ao tribofilamento.
 
Atualmente, há duas áreas de aplicação:
► Aviso antes da sobrecarga: O material condutor de eletricidade está situado entre as camadas de desgaste. Se a carga se altera, a resistência também se altera. Para determinar os limites da carga, o componente precisa ser calibrado. 
► Alcançar o limite de desgaste: o condutor localiza-se na superfície de deslizamento, o desgaste é medido através da alteração da resistência.  
 
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Por que imprimir em 3D na igus?

A nossa fabricação aditiva é baseado em cinco décadas de experiência na produção industrial de componentes resistentes ao desgaste, feitos de polímeros autolubrificantes de alto desempenho, para inúmeros clientes em todo o mundo. Com os compostos especialmente desenvolvidos para a impressão 3D, é agora possível fabricar protótipos, peças especiais e pequenos volumes rapidamente e sem custos de molde. Os filamentos iglidur e o pó SLS são muitas vezes mais resistentes ao desgaste do que os materiais de impressão 3D normais - estão ao mesmo nível das buchas autolubrificantes iglidur fabricadas com o método de injeção em molde. Isto demonstra a sua adequabilidade para uso industrial como peças de longa duração com desempenho funcional.
 
Para além de diversos materiais utilizáveis com propriedades tribológicas, fornecemos soluções especiais em conformidade com a FDA, proteção ESD e retardador de incêndio, bem como tecnologias avançadas de fabricação, tais como impressão multi-material e impressão 3D com sensores incorporados para manutenção preditiva. Pode adquirir os nossos materiais na loja online para processamento posterior independente ou pode encomendar os componentes que deseja através do nosso serviço de impressão 3D online com apenas alguns cliques do mouse, através de um arquivo STEP. Os produtos são normalmente entregues no prazo de um a três. 
 
Os polímeros de impressão iglidur 3D são exaustivamente testados no laboratório de testes interno da igus relativamente ao desgaste e atrito. Dessa forma, a vida útil dos componentes de impressão igus 3D, por exemplo, engrenagens oubuchas autolubrificantes, pode ser calculada online com precisão. Além de polímeros especiais, fornecemos um serviço de consulta especializada, ferramentas e configuradores online úteis, material de aprendizagem e formação contínua, assim como amostras gratuitas dos nossos materiais e dos componentes feitos a partir deles.