Rodas dentadas de substituição em 3D para uma bicicleta elétrica - Aumento do desempenho com materiais tribologicamente otimizados

• O que era necessário: novas rodas dentadas para uma caixa de velocidades de uma bicicleta elétrica
• Métodos de fabrico: Sinterização seletiva a laser
• Requisitos: precisão nos detalhes, precisão de ajuste, resistência ao desgaste
• Material: iglidur i3
• Indústria: Indústria de bicicletas
• Sucesso através da colaboração: trinta vezes mais resistente à abrasão que os materiais SLS convencionais, elevada resistência ao desgaste, maior eficiência

Visão rápida da aplicação:
Foram necessárias rodas dentadas para substituir as de uma caixa de velocidades de uma bicicleta elétrica. Uma vez que o fabricante da bicicleta não conseguiu fornecer qualquer roda dentada adicional, o cliente encontrou a solução no departamento de impressão 3D da igus. As novas rodas dentadas poderiam ser identificadas com base nas peças antigas, desgastadas e impressas utilizando o processo de sinterização a laser. O cliente pôde instalar as rodas dentadas imediatamente após a sua receção e notou uma melhoria no desempenho da caixa de velocidades após um curto período de tempo.

 

A bicicleta elétrica está agora a funcionar perfeitamente novamente com as rodas dentadas de substituição

Problema

A caixa de velocidades de uma bicicleta elétrica já não produzia a potência inicial e um rápido olhar dentro da roda dentada planetária mostrou a razão: as rodas dentadas estavam muito gastas. As peças sobressalentes originais não puderam ser fornecidas pelo fabricante, pelo que o cliente procurou noutro local por rodas dentadas de substituição. As rodas dentadas devem caber confortavelmente na caixa de velocidades e ter uma resistência ao desgaste significativamente maior do que os componentes anteriores, de modo a resistirem às cargas.

Solução

O cliente recorreu ao departamento de impressão 3D da igus GmbH. Aqui pôde enviar as rodas dentadas gastas para que fossem redesenhadas e impressas. As rodas dentadas 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 ao desgaste 30 vezes superior à dos materiais convencionais para sinterização a laser. Para além da baixa taxa de desgaste, as rodas dentadas têm uma elevada resistência. Passado pouco tempo, o cliente relatou um melhor desempenho da caixa de velocidades.

Protótipo rápido - melhor efeito

Uma das maiores vantagens do fabrico de aditivos é a alta velocidade a que os componentes podem ser produzidos. Combinado com os baixos custos de fabrico para baixos volumes, a impressão 3D é uma ferramenta imbatível para a prototipagem na fase de teste de muitas aplicações. Assim, também foi possível neste caso redesenhar as rodas dentadas planetárias num curto espaço de tempo, imprimi-las e enviá-las para o cliente. No entanto, as rodas dentadas impressas encravaram inicialmente nos parafusos de retenção, razão pela qual um pinhão se partiu quando foi novamente removido. Após uma breve consulta, o modelo CAD poderia ser adaptado e impresso num período de tempo muito curto. As novas rodas dentadas encaixavam perfeitamente nos parafusos da caixa de velocidades e cumpriam os requisitos. Os relatórios dos clientes aumentam o desempenho e a máxima satisfação.
 

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

Especialmente para rodas dentadas e similares - iglidur I3 e iglidur I6

plastics for longer life® - o objetivo para cada componente e material que é fornecido pela igus é melhorar a tecnologia e, idealmente, reduzir os custos no processo. Isto também se aplica aos materiais que foram especialmente desenvolvidos para a impressão 3D, de forma a produzir componentes deslizantes otimizados. Para além dos pós de sinterização a laser, a igus oferece uma vasta gama de materiais com vários filamentos capazes de otimizar individualmente cada aplicação. Assim, o iglidur I3 é o material adequado para aplicações deslizantes e rodas dentadas. O pó de sinterização a laser pode ser processado com detalhes exatos de superfície e tem um desgaste extremamente baixo com resistência máxima. Os resultados do laboratório de testes da igus falam por si: Em comparação com os materiais convencionais de sinterização a laser, os componentes em iglidur I3 têm uma resistência ao desgaste 30 vezes superior. É muito adequado para rodas dentadas, bem como para rolos, cremalheiras, rodas dentadas com dentes retos e engrenagens cónicas. Para além do iglidur I3, o pó de sinterização a laser iglidur I6 é também adequado para quaisquer aplicações deslizantes. O material caracteriza-se pelo facto de, para além da sua elevada resistência ao desgaste e robustez, estar em conformidade com a FDA e com o Regulamento 10/2011 da UE. O material é particularmente adequado para engrenagens sem-fim e para aplicações personalizadas na indústria alimentar.
 

Na caixa redutora planetária, as boas propriedades mecânicas do iglidur I3 têm efeito