Pinhões impressos em 3D fazem as bicicletas elétricas renascer

• O que era necessário: pinhão de plástico
• Processo de fabrico: sinterização selectiva por laser
• Requisitos: elevada resistência ao desgaste, boas propriedades de deslizamento, elevada vida útil
• Material: iglidur® i3
• Indústria: Indústria de bicicletas
• Sucesso através da cooperação: configuração rápida do componente no serviço de impressão 3D online, ruído de funcionamento mais baixo do que com metal

A aplicação num relance:
As bicicletas eléctricas estão a tornar-se cada vez mais leves e extremamente silenciosas. Ao andar, quase não se nota qualquer ruído do motor. No entanto, inventores engenhosos como Lars Hartmann de Reichshof não estão satisfeitos com isto. O ruído de fundo excessivo da corrente da bicicleta era um problema para ele. Uma roda dentada de metal actuava como uma roldana guia na corrente para evitar que esta colidisse com o quadro, mas causava imensos ruídos de funcionamento. Na sua procura de uma solução, lembrou-se do que a igus tinha para oferecer®, de que teve conhecimento numa feira comercial: O serviço de impressão 3D, que permite que componentes personalizados sejam produzidos de forma económica numa impressora 3D.

A roda de corrente metálica normal da bicicleta eléctrica fazia um ruído de funcionamento muito alto. A roda da corrente era a polia de deflexão da corrente, para que esta não entrasse em contacto com o quadro. Os ruídos de fricção faziam com que a bicicleta eléctrica parecesse um trator. Assim, Lars Hartmann propôs-se encontrar um material que tivesse as mesmas propriedades de funcionamento que a roda dentada de metal, mas que fosse significativamente mais silencioso. Outros requisitos para o material eram boas propriedades de deslizamento e uma longa vida útil, bem como uma elevada resistência ao desgaste em combinação com o metal.

Como parte do seu trabalho para a VMA Getzmann GmbH, um fabricante de sistemas de agitação, dispersão e moagem fina, foram testadas peças de máquinas fabricadas com o serviço de impressão 3D da igus®. Os resultados foram tão bons que Lars Hartmann também considerou as peças impressas para a sua bicicleta eléctrica. A solução perfeita para o amador: "A roda dentada de metal padrão fazia muito barulho ao funcionar. Desenhámo-la e imprimimo-la na igus® a partir da iglidur® i3. O processo foi rápido e fácil. Utilizámos o serviço de impressão 3D para carregar os dados relevantes, selecionámos o material e encomendámos a quantidade." A roda dentada está a ser utilizada em duas rodas há vários meses - e o ruído foi significativamente minimizado, diz Hartmann feliz.

O material iglidur® i3 utilizado é naturalmente também adequado para utilização industrial e em série. Impressiona com os seus bons valores de desgaste e alta resistência e é processado usando sinterização selectiva a laser (SLS).

Para requisitos de resistência ao desgaste particularmente elevados e uma longa vida útil, a igus® também desenvolveu o material iglidur® i6. O plástico de alto desempenho supera as engrenagens fresadas feitas de materiais comuns como POM e PBT no teste. Foi testada uma roda sem-fim com um binário de 5 Nm e 12 rpm. Mesmo após um milhão de ciclos (cancelamento do teste), a engrenagem feita com o material de sinterização a laser iglidur® i6 mostrou apenas um ligeiro desgaste e ainda estava totalmente funcional. Isto permitiu-lhe superar claramente as engrenagens fresadas - as engrenagens feitas de POM mostraram um desgaste total após apenas 621.000 ciclos; as engrenagens fresadas feitas de PBT partiram-se após apenas 155.000 ciclos. Também no teste: uma engrenagem feita de material sinterizado a laser PA12. No entanto, devido ao elevado coeficiente de atrito, esta falhou após apenas 521 ciclos.

Ao mesmo tempo, os designers também beneficiam da igus® Zahnradkonfigurator. Isto permite a configuração de rodas dentadas ou rodas de corrente personalizadas, mesmo em dimensões especiais. Em apenas alguns passos, o utilizador só precisa de introduzir os dados da sua engrenagem (como o módulo do dente, o número de dentes, a largura e o diâmetro interior). É então criado automaticamente um modelo 3D, que pode ser exportado como ficheiro STEP. Ao carregar o ficheiro para o serviço de impressão 3D da igus®, a engrenagem configurada pode ser encomendada diretamente a partir do material SLS extremamente durável iglidur® i6 para engrenagens. Com um clique do rato, o utilizador pode encomendar a sua engrenagem sem quantidade mínima de encomenda ou solicitar um orçamento. A peça personalizada está pronta para ser enviada em apenas três dias.