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

• O que era necessário: novas engrenagens para uma caixa de velocidades planetária para uma bicicleta eléctrica
• Processo de fabrico: sinterização selectiva por laser
• Requisitos: Precisão de pormenor, precisão de ajuste, resistência à abrasão
• Material: iglidur ® i3
• Indústria: Indústria de bicicletas
• Sucesso através da colaboração: 30 vezes melhor resistência à abrasão do que os materiais SLS convencionais, elevada resistência ao desgaste, maior eficiência

A aplicação num relance:
Eram necessárias engrenagens de substituição para as engrenagens muito gastas de uma caixa de velocidades planetária de uma bicicleta eléctrica. Como o fabricante da bicicleta eléctrica não podia fornecer engrenagens de substituição, o cliente recorreu ao departamento de impressão 3D da igus® GmbH em Colónia para uma solução. As novas engrenagens foram modeladas nos componentes antigos e desgastados e impressas usando o processo de sinterização a laser. O cliente pôde instalar as engrenagens imediatamente após a receção e notou uma melhoria no desempenho da caixa de velocidades após um curto período de tempo.

A caixa de velocidades de uma bicicleta eléctrica já não apresentava o desempenho inicial e um rápido olhar para o interior da caixa de velocidades planetária revelou a razão: as engrenagens estavam muito gastas. O fabricante não podia fornecer peças sobresselentes originais, pelo que o cliente procurou engrenagens de substituição noutro local. As engrenagens tinham de encaixar com precisão na caixa de velocidades e ter uma resistência à abrasão significativamente mais elevada do que os componentes anteriores, de modo a suportar a carga.

O cliente recorreu ao departamento de impressão 3D da igus® GmbH. Aqui ele pôde enviar as engrenagens desgastadas para que fossem redesenhadas e impressas. As engrenagens foram fabricadas com o material tribologicamente optimizado iglidur® i3 utilizando o processo de sinterização a laser. Os componentes feitos de iglidur® i3 são muito precisos nos detalhes e têm boas caraterísticas mecânicas. O fator decisivo para este projeto foi a resistência à abrasão 30 vezes melhorada em comparação com os materiais convencionais para sinterização a laser. Para além da baixa taxa de desgaste, as engrenagens têm uma elevada resistência. O cliente relatou um aumento do desempenho da engrenagem após um curto período de tempo.

Uma das maiores vantagens do fabrico de aditivos é a elevada velocidade a que os componentes podem ser produzidos. Juntamente com os baixos custos de produção para pequenas quantidades, a impressão 3D é uma ferramenta imbatível para a produção de protótipos na fase de teste de muitas aplicações. Neste caso, também foi possível traçar, imprimir e enviar as engrenagens do redutor planetário para o cliente num curto espaço de tempo. No entanto, as engrenagens impressas ficaram inicialmente presas nos parafusos de fixação, razão pela qual um pinhão se partiu quando foi novamente retirado. Após uma breve consulta, o modelo CAD foi adaptado e impresso num curto espaço de tempo. As novas engrenagens encaixaram exatamente nos parafusos da caixa de velocidades e cumpriram os requisitos. O cliente relata um aumento do desempenho e uma grande satisfação.

plástico para uma vida mais longa® - o objetivo de cada componente e material que sai dos portões da igus® é melhorar a tecnologia e, idealmente, reduzir os custos. Isto também se aplica aos materiais que foram especialmente desenvolvidos para a impressão 3D, de modo a produzir componentes com propriedades de deslizamento optimizadas. Para além dos pós SLS, a igus® oferece uma grande seleção de materiais com diferentes filamentos que podem ser optimizados individualmente para cada aplicação. Por exemplo, o iglidur® i3 é o material ideal para aplicações de deslizamento e engrenagens. O pó SLS pode ser processado até ao mais ínfimo pormenor com superfícies precisas e apresenta um desgaste extremamente baixo com a máxima resistência. Os resultados do laboratório de testes da igus® falam por si: Em comparação com os materiais SLS convencionais, os componentes feitos de iglidur® i3 têm uma resistência à abrasão até 30 vezes melhor. Este material é muito adequado para engrenagens, bem como para rolos, cremalheiras de engrenagens, engrenagens de dentes retos e engrenagens cónicas. Para além do iglidur® i3, o pó SLS iglidur® i6 também é adequado para quaisquer aplicações de deslizamento. O material caracteriza-se pela sua elevada resistência à abrasão e elevada tenacidade, bem como pela sua conformidade alimentar certificada de acordo com a FDA e o Regulamento UE 10/2011. O material é particularmente adequado para engrenagens sem-fim e para aplicações personalizadas na indústria alimentar.