Pinhões impressos em 3D fazem as bicicletas elétricas renascer

• O que era necessário:  pinhão de plástico
• Método de produção: sinterização seletiva a laser
• Requisitos:  Elevada resistência ao desgaste, boas propriedades de deslizamento, longa duração de vida
• Material: iglidur i3
• Indústria: Indústria de bicicletas
• Sucesso através da colaboração:  Configuração rápida do componente no serviço de impressão 3D online, ruído operacional menor do que com o metal

Vista rápida da aplicação: As
as bicicletas elétricas estão a tornar-se cada vez mais leves e também muito silenciosas. Durante o funcionamento quase não há ruído do motor. No entanto, inventores engenhosos, como Lars Hartmann de Reichshof, não estão satisfeitos com isso. A corrente da bicicleta era demasiado barulhenta para ele. Uma roda dentada metálica serviu como rolo guia para evitar que a corrente colidisse com o quadro, mas era muito barulhenta. Enquanto procurava uma solução, lembrou-se da oferta da igus, que conheceu numa feira: O serviço de impressão 3D, que fabrica componentes personalizados de forma económica com impressoras 3D.
 

A utilização de um pinhão em plástico impresso em iglidur I3

Problema

O pinhão standard em metal fazia ruídos de funcionamento muito elevados na bicicleta elétrica. O pinhão era o rolo guia da corrente para que não tocasse no quadro. Os ruídos do atrito, no entanto, fizeram a bicicleta elétrica soar como um tractor. Por conseguinte, Lars Hartmann decidiu procurar um material que tivesse as mesmas propriedades de funcionamento que o pinhão standard em metal, mas que fosse significativamente mais silencioso. Outros requisitos para o material eram boas propriedades de deslizamento e uma longa duração de vida, bem como uma elevada resistência ao desgaste quando interagindo com o metal.

Solução

No contexto do seu trabalho para a VMA Getzmann GmbH, um fabricante de sistemas de agitação, dispersão e moagem fina, testou peças de máquinas produzidas com o serviço de impressão 3D da igus. Os resultados foram tão bons que Lars Hartmann considerou as peças impressas para a sua bicicleta elétrica. Foi a solução perfeita para o entusiasta: "O pinhão metálico standard gerava muito ruído durante o funcionamento. Desenhamos a peça e imprimi-mo-la na igus® em iglidur i3. Obter a peça foi fácil e rápido. Utilizámos o serviço de impressão 3D para carregar os dados da peça, escolhemos o material e encomendámos a quantidade." O pinhão já é utilizado em duas bicicletas há vários meses – e o nível de ruído diminuiu significativamente, afirma Hartmann com prazer.

Coeficientes de desgaste e estabilidade otimizados

O material utilizado,o iglidur I3, é também adequado para utilização industrial e produção em massa. É especialmente interessante devido aos seus baixos coeficientes de desgaste e elevada estabilidade e é produzido através da sinterização a laser (SLS)

Além disso, a igus desenvolveu o material iglidur® i6 para exigências particularmente elevadas no que diz respeito à resistência ao desgaste e para uma longa duração de vida. Em testes, as rodas dentadas em plástico de elevada performance batem as rodas dentadas maquinadas em materiais comuns tais como POM e PBT. Foi testada uma engrenagem sem-fim com 5 Nm de binário de aperto e 12 rpm. A roda dentada feita no material de sinterização a laser iglidur I6 mostrou apenas um pequeno desgaste após um milhão de ciclos, quando o teste terminou, e ainda estava totalmente funcional. Isso é significativamente melhor do que com as rodas dentadas maquinadas – as rodas dentadas em POM mostraram um desgaste total após 621.000 ciclos, enquanto as rodas dentadas fresadas PBT partiram-se após 155.000 ciclos. Também faz parte do teste: uma roda dentada de sinterização a laser feita do material PA12. Devido ao elevado coeficiente de atrito, no entanto, parou após 521 ciclos.

Esquerda: roda dentada POM, quebra após 621000 ciclos
Direita: roda dentada iglidur® I6, baixo desgaste em 1 milhão de ciclos

Fáceis de configurar

Ao mesmo tempo, os projetistas beneficiam do configurador de rodas dentadas da igus, que permite a configuração personalizada de rodas dentadas ou pinhões, mesmo em dimensões incomuns. Em poucos passos, o utilizador só precisa de introduzir os dados da sua roda dentada (módulo de dentes, número de dentes, largura e diâmetro interior, etc.). Isto gera automaticamente um modelo 3D, que pode ser exportado como um ficheiro STEP. O carregamento do ficheiro para o serviço de impressão 3D da igus permite que a roda dentada configurada, feita com o material de sinterização a laser iglidur i6 extremamente resistente para rodas dentadas, seja encomendada imediatamente. Com um clique, é possível encomendar a sua roda dentada (sem quantidade mínima de encomenda) ou solicitar uma proposta. Em três dias, a peça personalizada está pronta para envio.

 

Configuração fácil de rodas dentadas com o configurador de rodas dentadas da igus