Roues dentées de rechange imprimées pour un vélo électrique : performances accrues avec des matériaux optimisés en termes tribologiques

• Solution requise : de nouvelles roues dentées pour le réducteur elliptique d'un vélo électrique
• Mode de fabrication : frittage sélectif par laser
• Exigences : rendu précis des détails, ajustement précis, résistance à l'usure
• Matériau : iglidur I3
• Secteur : vélos
• Bénéfice de la coopération : résistance à l'usure multipliée par 30 par rapport aux matériaux FSL classiques, rendement, grande résistance à l'usure, rendement plus élevé

Brève description de l'application :
De nouvelles roues dentées étaient nécessaires pour remplacer les roues dentées très usées du réducteur elliptique d'un vélo électrique. Le fabricant du vélo électrique n'étant pas en mesure de livrer des roues dentées, le client a trouvé son bonheur grâce à l’impression 3D de la société igus, à Cologne. Un modèle a pu être généré à partir des vielles roues dentées usées et les nouvelles roues dentées ont été imprimées par frittage sélectif par laser. Le client a pu installer les roues dentées dès leur réception et a pu constater une amélioration des performances du réducteur peu de temps après.

 

Le vélo électrique fonctionne de nouveau à la perfection avec les roues dentées de rechange

Problème

La transmission d'un vélo électrique n'avait plus les performances de ses débuts. Un bref examen du réducteur elliptique en a montré la raison : les roues dentées étaient usées. Le fabricant n'étant pas en mesure de fournir des pièces d'origine, le client s'est mis à la recherche de roues dentées de rechange ailleurs. Ces roues dentées devaient être parfaitement ajustées dans le réducteur et posséder une résistance à l'usure nettement supérieure à celle des roues précédentes afin de résister aux sollicitations.

Solution

Le client s'est adressé au service impression 3D igus. Il y a envoyé les roues dentées usées, dont un modèle a été élaboré pour qu'elles puissent être imprimées. Les roues dentées ont été imprimées par frittage sélectif par laser avec du matériau iglidur I3 optimisé en termes tribologiques. Les pièces en iglidur I3 ont des détails très précis et de bonnes caractéristiques mécaniques. Le facteur décisif pour ce projet a été la résistance à l'abrasion, 30 fois meilleure que celles des matériaux conventionnels pour le frittage laser. En plus de leur faible taux d'usure, les roues dentées avaient aussi une grande solidité. Peu de temps après, le client faisait état de performances améliorées du réducteur.

Prototype rapide, meilleur effet

L'un des grands avantages de la fabrication additive réside dans la rapidité avec laquelle des pièces peuvent être produites. Si l'on y ajoute les faibles coûts de production pour les petites quantités, l'impression 3D est imbattable pour la fabrication de prototypes dans la phase de tests de nombreuses applications. Dans ce cas aussi, il a été possible d'élaborer rapidement un modèle des roues dentées du réducteur elliptique, de les imprimer et de les envoyer au client. Les roues dentées frottaient toutefois au début sur le boulon de retenue, ce qui fit casser un pignon lorsqu'elles ont de nouveau été sorties. Après consultation rapide, le modèle CAO a été adapté et la roue dentée rapidement imprimée. Les nouvelles roues dentées allaient à la perfection sur les boulons du réducteur et répondaient aux besoins. Le client a signalé des performances accrues et est extrêmement satisfait.
 

Quelques tests ont suffi pour trouver les dimensions exactes pour les roues dentées de rechange

iglidur I3 und iglidur I6, les spécialistes des roues dentées et pièces similaires

Les plastiques pour la vie : L'objectif de chaque pièce et de chaque matériau qui sort de l'usine igus est d'améliorer la technicité tout en réduisant si possible les coûts. Cela s'applique aussi aux matériaux qui ont été mis au point pour l'impression 3D afin d'avoir des pièces optimisées en matière de glissement. igus propose de nombreux filaments en plus des poudres FSL, soit une grande variété de matériaux qui permettent des optimisations sur mesure en fonction de l'application. L'iglidur I3 par exemple est le matériau qui convient le mieux aux applications en glissement et aux roues dentées. Cette poudre FSL permet d'obtenir des finitions exactes reproduisant les moindres détails et elle possède une résistance à l'usure extrêmement élevée en plus d'une grande solidité. Les résultats en provenance du laboratoire de tests igus en disent long : les pièces en iglidur I3 ont une résistance à l'usure jusqu'à 30 fois supérieure à celle des pièces en matériaux FSL courants. Ce matériau convient à la perfection aux roues dentées ainsi qu'aux roulettes, aux crémaillères, aux roues droites et aux roue coniques. La poudre FSL iglidur I6 convient elle aussi à toutes les applications en glissement. Ce matériau possède une grande résistance à l'usure, une grande ténacité et une conformité alimentaire certifiée répondant aux exigences du FDA et du règlement européen 10/2011. Il convient tout particulièrement aux roues hélicoïdales et aux applications spéciales sur mesure dans le secteur des produits alimentaires.
 

Les bonnes caractéristiques mécaniques de l'iglidur I3 se font sentir dans le réducteur elliptique