Roda dentada de substituição impressa em 3D - pequena mudança, grande efeito

O que era necessário: uma roda dentada de substituição para um motor de um trator
Método de produção: sinterização a laser
Requisitos: elevada resistência ao desgaste, bom deslizamento e propriedades mecânicas
Material: iglidur I3
Indústria: veículos utilitários
Sucesso através da colaboração: custos de fabrico dez vezes inferiores aos dos métodos de produção convencionais, peça complexa feita num só componente, melhor resistência ao desgaste

Vista rápida da aplicação:
a equipa de limpeza da igus utiliza um trator para o seu trabalho, por exemplo, para trituração e transporte. A roda dentada do motor de arranque do tractor estava tão gasta após algum tempo que o trator já não conseguia arrancar. O fabricante não conseguiu fornecer um substituto, pelo que o tractor permaneceu fora de serviço. Depois de cerca de seis meses de paragem, este deveria ter sido desmantelado. Contudo, pouco antes de ser desmantelado, a equipa de impressão 3D entrou em ação e conseguiu localizar a roda dentada gasta e partida e imprimi-la numa questão de horas. O tractor funciona agora novamente de forma fiável graças à roda dentada em iglidur i3, que tem propriedades deslizantes significativamente melhores e uma maior resistência ao desgaste do que a roda dentada anteriormente instalada feita de plástico convencional.
 

A roda dentada de substituição em iglidur I3 é consideravelmente mais resistente ao desgaste do que a roda dentada em plástico normal

Problema

Muitas vezes, não é tão fácil como se pensa obter peças de substituição do fabricante original. Foi este o caso aqui: o fabricante do tractor, que a equipa de limpeza da igus utilizou para vários trabalhos, como a trituração do local, não foi capaz de fornecer uma nova roda dentada. A roda dentada partida funcionava como motor de arranque para a grande polia de acionamento do motor. A carga exercida sobre a roda dentada, sempre que o motor arrancava, era demasiado elevada para o componente feito de plástico normal, de modo que rapidamente se desgastava e se partia. Por conseguinte, era necessário um equipamento especial que encaixasse perfeitamente, fosse resistente ao desgaste e tivesse boas propriedades deslizantes.

Solução

A equipa de impressão 3D abordou o problema e conseguiu desenhar o equipamento original, utilizando o equipamento partido. Este foi convertido num ficheiro STEP e depois impresso através de sinterização a laser com iglidur I3. A impressão 3D sem ferramentas custou 28 euros por peça, o que foi dez vezes mais económico do que a produção mecânica, que teria ultrapassado os 300 euros. Para a fabricação aditiva, a forma especial da roda dentada com a geometria do fuso no seu interior não é um problema. Além disso, o equipamento impresso promete uma duração de vida mais longa em comparação ao equipamento anteriormente utilizado, devido à maior resistência ao desgaste do material. O trator foi salvo do desmantelamento e foi possível utilizá-lo novamente na sua plena funcionalidade.

Impressão 3D para peças especiais

Uma das grandes vantagens da impressão em 3D é a liberdade praticamente ilimitada na concepção das peças necessárias. Não há praticamente nenhum formato que não possa ser produzido de uma só vez. Se quiser produzir uma peça de substituição que já não possa ser entregue pelo fabricante ou que tenha um desenho especial, a impressão em 3D é a escolha certa. Muitas vezes, apenas são necessárias pequenas quantidades de peças de substituição. Neste caso, é também muito mais económico produzir as peças com um método aditivo. A produção sem ferramentas resulta num processo com um preço unitário mais económico. No caso do tractor, só foi necessária uma roda dentada. Com o fabrico mecânico, isto teria um custo superior a 300 euros - impresso em 3D, a peça custou 28 euros.

A roda dentada de substituição com a geometria do fuso no seu interior estava pronta a ser utilizada algumas horas após a impressão

Configure você mesmo facilmente

A igus oferece diferentes opções para a impressão de rodas dentadas. Por exemplo, os engenheiros de projeto podem configurar rodas dentadas no configurador da igus e depois encomendá-las diretamente. Saiba exatamente como isto funciona aqui. Em alternativa, um modelo CAD existente pode ser carregado no serviço de impressão 3D e encomendado com o material e método de fabrico adequados.
 

Configure facilmente as suas rodas dentadas com o configurador de rodas dentadas da igus

Calcular a duração de vida da roda dentada

No laboratório de testes da igus, são feitos vários testes com diferentes cargas. Todos os produtos da igus são postos à prova para garantir que as ferramentas online são fiáveis e informativas. Uma destas ferramentas é a ferramenta de cálculo da duração de vida das rodas dentadas, que determina a duração de vida das rodas dentadas em iglidur I3 ou iglidur I8, dependendo da carga da aplicação. Isto torna mais fácil verificar se o material é adequado para a sua própria aplicação e quando deve mudar o equipamento antes de falhar.

A ferramenta de cálculo da duração de vida tem em consideração todos os tipos de resultados de teste para assegurar uma indicação precisa da duração de vida prevista da roda dentada