Engrenagens 3D de substituição para uma bicicleta elétrica - Maior desempenho com materiais otimizados tribologicamente

• O que era necessário: novas engrenagens para um redutor planetário de bicicleta elétrica
• Método de fabricação:sinterização seletiva a laser
• Requisitos: precisão detalhada, precisão de montagem, resistência à abrasão
• Material  iglidur i3
• Indústria: setor de bicicletas
• Sucesso através da colaboração: trinta vezes a resistência à abrasão dos materiais SLS convencionais, alta resistência ao desgaste, maior eficiência

Resumo da aplicação: Foram necessárias
substituições para as engrenagens muito gastas de um redutor planetário de e-bike. Como o fabricante de bicicletas elétricas não conseguiu fornecer nenhuma engrenagem adicional, o cliente encontrou a solução no departamento de impressão 3D da igus GmbH, com sede em Colônia. As novas engrenagens podem ser rastreadas com base nos componentes antigos e desgastados e impressas usando o processo de sinterização a laser. O cliente conseguiu instalar as engrenagens imediatamente após o recebimento e notou uma melhora no desempenho do redutor após um curto período de tempo.

A bicicleta eletrônica está funcionando perfeitamente novamente com as engrenagens de substituição

Problema

O redutor de uma bicicleta elétrica não produzia mais a potência inicial e uma rápida olhada dentro da engrenagem planetária mostrou o motivo: as engrenagens estavam muito gastas. As peças de reposição originais não podiam ser fornecidas pelo fabricante, então o cliente procurou em outro lugar por engrenagens de reposição. As engrenagens devem se encaixar perfeitamente no redutor e ter uma resistência à abrasão significativamente maior do que os componentes anteriores para suportar as cargas.

Solução

O cliente recorreu ao departamento de impressão 3D da igus GmbH. Aqui ele foi capaz de enviar as engrenagens gastas para redesenhá-las e impressas. As engrenagens foram feitas do material tribologicamente otimizado iglidur I3 no processo de sinterização a laser. Os componentes feitos de iglidur I3 são muito detalhados e têm boas propriedades mecânicas. O fator decisivo para este projeto foi a resistência à abrasão 30 vezes maior em comparação com os materiais convencionais para sinterização a laser. Além da baixa taxa de desgaste, as engrenagens têm alta resistência. Depois de pouco tempo, o cliente relatou um desempenho aprimorado da caixa de câmbio.

Protótipo rápido - melhor efeito

Uma das maiores vantagens da fabricação aditiva é a alta velocidade com que os componentes podem ser produzidos. Combinada com os baixos custos de fabricação para baixos volumes, a impressão 3D é uma ferramenta imbatível para prototipagem na fase de teste de muitas aplicações. Assim, também foi possível neste caso redesenhar as engrenagens planetárias em pouco tempo, imprimi-las e enviá-las ao cliente. No entanto, as engrenagens impressas inicialmente travaram nos parafusos de retenção, e é por isso que uma engrenagem quebrou quando foi removida novamente. Após uma breve consulta, o modelo CAD pode ser adaptado e impresso em um tempo muito curto. As novas engrenagens se encaixavam exatamente nos parafusos do redutor e atendiam aos requisitos. O cliente relata o aumento do desempenho e a maior satisfação.
 

Após alguns testes, as dimensões corretas para as engrenagens de substituição foram encontradas

Especialmente para engrenagens e similares - iglidur I3 e iglidur I6

plastics for longer life® - o objetivo de cada componente e material que sai das portas igus é melhorar a tecnologia e, idealmente, reduzir os custos no processo. Isso também se aplica aos materiais que foram especialmente desenvolvidos para impressão 3D, a fim de produzir componentes otimizados para deslizamento. Além dos pós de sinterização a laser, a igus oferece uma ampla variedade de materiais com vários filamentos que trazem otimizações individuais para cada aplicação. Assim, o iglidur I3 é o material adequado para aplicações deslizantes e engrenagens. O pó de sinterização a laser pode ser processado com detalhes exatos da superfície e tem um desgaste extremamente baixo com a máxima resistência. Os resultados do laboratório de teste igus falam por si: Em comparação com os materiais convencionais de sinterização a laser, os componentes feitos de iglidur I3 têm até 30 vezes melhor resistência à abrasão. É muito adequado para engrenagens, assim como para roletes, cremalheiras de engrenagens, engrenagens retas e engrenagens cônicas. Para além da iglidur I3, o pó de sinterização a laser iglidur I6 também é adequado para quaisquer aplicações deslizantes. O material é caracterizado pelo fato de que, além de alta resistência à abrasão e alta tenacidade, possui conformidade alimentar certificada de acordo com a FDA e o Regulamento da UE 10/2011. O material é particularmente adequado para rodas helicoidais e para aplicações personalizadas na indústria alimentícia.
 

Na engrenagem planetária, as boas propriedades mecânicas do iglidur I3 entram em vigor