As rodas dentadas de substituição suportam altas cargas em uso

• O que era necessário: Rodas dentadas especiais resistentes para a reparação de servomotores nos canhões de água montados no tejadilho dos carros de bombeiros dos aeroportos 
• Método de produção: sinterização a laser
• Requisitos: económicas, altamente resistentes
• Material: iglidur® i3
• Indústria: Veículos utilitários
• Sucesso através da colaboração: As rodas dentadas lidam com os elevados níveis de stress e foram utilizadas para a reparação de veículos adicionais. A empresa conseguiu evitar o trabalho dispendioso que a substituição completa dos servomotores teria exigido.

Os bombeiros da Fraport AG garantem a segurança contra incêndios no aeroporto de Frankfurt am Main. Os carros dos bombeiros do aeroporto têm canhões de água montados no teto que utilizam um servomotor para mudar o ângulo da mangueira. Como o ângulo também muda enquanto a água é pulverizada, a carga sobre o servomotor é considerável. Após dez anos de utilização, as rodas dentadas do canhão ficaram gastas, pelo que os canhões instalados no teto tiveram de ser reparados.
 

Para a reparação dos canhões montados no tejadilho dos carros de bombeiros dos aeroportos, os bombeiros no local da Fraport AG precisavam de equipamento individual que pudesse suportar as cargas elevadas.

Problema

As rodas dentadas em polímero maquinadas utilizadas no servomotor do canhão de água montado no telhado tinham-se desgastado após dez anos de utilização e tiveram de ser substituídas. O fabricante recomendou a substituição de todo o servomotor, mas isto foi muito dispendioso. O fabrico de rodas dentadas especiais com métodos de fabrico convencionais é muitas vezes pouco económico e, devido à geometria complexa, nem sempre é possível. 

Solução

Os técnicos de manutenção dos bombeiros da Fraport AG encontraram uma solução ideal no polímero SLS iglidur I3: como método de fabrico, a impressão 3D permite produzir peças individuais e especiais de forma económica e rápida. Especialmente desenvolvidos para aplicações exigentes em máquinas, os polímeros iglidur contêm lubrificantes sólidos que os tornam mais resistentes e reduzem os trabalhos/despesas de manutenção. As rodas dentadas em iglidur impressas cumpriram as expectativas e são agora utilizadas noutros veículos no aeroporto.  

As rodas dentadas são montadas num servomotor no canhão de água montado no tejadilho. Este motor altera o ângulo do jato.

Os canhões de água montados no tejadilho dos carros de bombeiros dos aeroportos devem fazer face a um stress intensivo ao pulverizar água.

O aeroporto de Frankfurt é o maior aeroporto da Alemanha.  Também a nível internacional, é um dos principais aeroportos da Europa para o tráfego de passageiros e de carga.  Com cerca de 81.000 colaboradores em cerca de 450 empresas, uma das maiores áreas de trabalho da Alemanha e extremamente atrativo para outras empresas na área do Rhine Main.  Dada a elevada densidade de aeronaves, veículos utilitários e carros particulares, há sempre algo a fazer pelos bombeiros do aeroporto. Para cumprir os tempos de resposta legalmente estabelecidos, os bombeiros devem ser capazes de chegar a qualquer ponto dentro de três minutos. O pessoal e o equipamento técnico dos três quartéis de bombeiros nos terrenos do aeroporto são extremamente importantes.
 
Os mais de 115 veículos dos corpos de bombeiros nos terrenos do aeroporto incluem catorze veículos de combate a incêndios.  Com os seus canhões de água montados no tejadilho, podem pulverizar pelo menos 5.300 litros de água sobre uma distância de 80 metros num único minuto. Consequentemente, a carga sobre os servomotores destes canhões é muito elevada, uma vez que controlam a altura do jato de água alterando o ângulo do bocal.  

Como a altura é alterada enquanto a água ainda está a ser pulverizada, a carga nas rodas dentadas é considerável.

Rodas dentadas impressas em iglidur I3: utilizadas com sucesso em veículos de combate a incêndios em aeroportos

Duas rodas dentadas especiais feitas em plástico robusto são incorporadas no servomotor. Após dez anos de uso,estavam desgastadas e precisavam de manutenção nos canhões de água montados no teto. O fabricante do veículo sugeriu aos técnicos de manutenção que todo o servomotor fosse substituído, mas isto teria envolvido custos elevados. Em vez de substituir o servomotor completo, que de outra forma era totalmente funcional, os engenheiros decidiram experimentar uma nova abordagem: depois de pesquisarem na Internet, descobriram a possibilidade de ter rodas dentadas resistentes feitas pela igus com o método de impressão 3D e decidiram testar o polímero iglidur i3 resistente ao desgaste. O desenho das rodas dentadas foi feito com o configurador CAD online disponível gratuitamente. Isto permite criar modelos para rodas dentadas impressas em 3D de forma rápida e fácil.

O fabrico com o método SLS demorou menos de três dias, o que significou que os bombeiros poderam começar rapidamente a testar as novas rodas dentadas. Os testes mostraram que as rodas dentadas iglidur i3 eram bem capazes de suportar as elevadas cargas que lhes eram colocadas. Os técnicos de manutenção puderam então encomendar rodas dentadas para os outros veículos. Extremamente satisfeitos com a qualidade dos materiais e com o serviço rápido, pediram imediatamente uma peça adicional , que controla as portas pneumáticas de incêndio do aeroporto, para ser impressa e testada. Esta aplicação impressa também cumpriu os requisitos e está agora a ser utilizada pela corporação dos bombeiros do aeroporto de Frankfurt.

Para a impressão 3D de rodas dentadas, quase não há restrições no que diz respeito à geometria. Com o nosso serviço de impressão 3D, as rodas dentadas nas quantidades de 1 a 10.000 podem ser impressas de forma económica em 1 a 3 dias

Porquê imprimir rodas dentadas em iglidur I3?

Os materiais iglidur especialmente desenvolvidos para o fabrico de peças de máquinas móveis caracterizam-se por uma resistência muito elevada ao desgaste e pelos lubrificantes sólidos que incorporam. São utilizados para na produção de componentes injetados, fabrico aditivo e maquinagem de varões e placas. O iglidur I3 foi desenvolvido como pó para o fabrico de peças com o método de sinterização a laser e caracteriza-se pela sua alta resistência e resistência ao desgaste. Não é por nada que este material é o mais vendido entre os materiais de impressão 3D da igus.
 
Graças às suas propriedades mecânicas, o iglidur I3 é especialmente adequado para rodas dentadas com dentes retos e engrenagens retas e cónicas, bem como para todas as outras formas de rodas dentadas. O iglidur l6 é recomendado para parafusos sem fim e rodas dentadas de dentes helicoidais impressas em 3D, uma vez que este polímero foi desenvolvido para uma maior capacidade de deslizamento. Quanto tempo durará uma roda dentada impressa em iglidur I3 de acordo com os parâmetros de aplicação introduzidos, pode ser determinado online na ferramenta de cálculo de duração de vida de rodas dentadas de forma rápida e fácil. A longa duração de vida das rodas dentadas em iglidur I3 com as rodas dentadas normais de plástico foi testada e comprovada no nosso laboratório de testes.  
 
Uma das grandes vantagens da impressão 3D como método de fabrico de rodas dentadas é a flexibilidade relativamente à geometria do dente. O módulo pode ser otimizado e a duração de vida da roda dentada melhorada. No caso de fabrico mecânico, tal otimização não é geralmente possível devido ao tamanho da ferramenta. Para conceber rodas dentadas otimizadas, recomendamos o nosso configurador CAD gratuito.