Ingranaggi 3D di ricambio per una e-bike - Maggiori prestazioni con materiali tribologicamente ottimizzati

• Cosa serviva: nuovi ingranaggi per il riduttore epicicloidale di una bicicletta elettrica
• Metodo di produzione:sinterizzazione laser selettiva
• Requisiti: precisione di dettaglio, accuratezza, resistenza all'abrasione
• Materiale: iglidur® i3
• Settore: ciclismo
• Successo per il cliente: resistenza all'abrasione trenta volte superiore rispetto ai materiali SLS, elevata resistenza all'usura, maggiore efficienza

Applicazione in sintesi:
Era necessario sostituire i cuscinetti fortemente usurati nel riduttore epicicloidale di un'e-bike. Dal momento che il produttore di biciclette elettriche non era in grado di fornire riduttori supplementari, il cliente si è rivolto con successo al reparto di stampa 3D igus gmbH a Colonia. Il processo di sinterizzazione laser ha permesso di tracciare e stampare i nuovi ingranaggi sulla base dei vecchi componenti usurati. Il cliente ha potuto installare gli ingranaggi subito dopo la ricezione, riscontrando un miglioramento immediato nelle prestazioni del riduttore.

 

Ora l'e-bike è tornata a funzionare perfettamente con le ruote dentate di ricambio

Problema da risolvere

Il riduttore di una bicicletta elettrica non riusciva più a erogare la potenza iniziale. È bastata un'occhiata all'interno dell'ingranaggio epicicloidale per scoprirne la causa: le ruote dentate erano pesantemente usurate. Il produttore non era in grado di fornire i ricambi originali. Il cliente si è quindi visto costretto a cercare altrove le ruote dentate di ricambio. Gli ingranaggi devono adattarsi perfettamente al cambio e avere una resistenza all'abrasione significativamente superiore a quella dei componenti precedenti per poter sopportare i carichi.

Soluzione

Il cliente si è rivolto al servizio di stampa 3D igus GmbH. In questo caso ha potuto inviare le ruote dentate usurate per ridisegnarle e stamparle. Le ruote dentate erano realizzate con il materiale tribologicamente ottimizzato iglidur i3 nel processo di sinterizzazione laser. I componenti in iglidur i3 sono estremamente dettagliati e presentano buone proprietà meccaniche. Il fattore decisivo di questo progetto è la resistenza all'abrasione 30 volte superiore rispetto ai materiali tradizionali per la sinterizzazione laser. Oltre al basso tasso di usura, gli ingranaggi offrono una resistenza elevata. Nel giro di poco tempo, il cliente ha segnalato che le prestazioni del riduttore erano migliorate.

Prototipo rapido - effetto migliore

Uno dei principali vantaggi della produzione additiva è l'alta velocità per la produzione dei componenti. Combinato con i bassi costi di produzione per volumi, la stampa 3D è uno strumento insuperabile per la prototipazione nella fase di prova di molte applicazioni. Anche in questo caso è stato possibile ridisegnare gli ingranaggi planetari in breve tempo, stamparli e inviarli al cliente. Tuttavia, gli ingranaggi stampati si sono inizialmente bloccati sui bulloni di fissaggio, motivo per cui un pignone si è rotto quando è stato rimosso. Dopo una breve consulenza, è stato possibile adattare e stampare il modello CAD in brevissimo tempo. Le nuove ruote dentate si adattano esattamente ai bulloni nel riduttore, nel rispetto dei requisiti. Il cliente ha segnalato che le prestazioni erano migliorate, dichiarandosi estremamente soddisfatto.
 

In seguito ad alcune prove, sono state trovate le dimensioni corrette per le ruote dentate di ricambio

Indicati per ruote dentate e accessori simili - iglidur i3 e iglidur i6

plastics for longer life® - l'obiettivo di ogni componente e materiale che esce dallo stabilimento igus è migliorare la tecnologia e ridurre idealmente i costi nel processo. Lo stesso si applica anche ai materiali studiati specificamente per la stampa 3D in modo da produrre componenti a scorrimento ottimizzato. Oltre alle polveri di sinterizzazione laser, igus offre un'ampia gamma di materiali con vari filamenti in grado di apportare ottimizzazioni personalizzate per ogni applicazione. iglidur i3 è un materiale adatto per applicazioni scorrevoli e ruote dentate. La polvere di sinterizzazione laser può essere elaborata con dettagli superficiali precisi e offre un'usura estremamente ridotta, a fronte della massima resistenza. I risultati del test igus parlano da soli: rispetto ai tradizionali materiali di sinterizzazione laser, i componenti realizzati con iglidur i3 vantano una resistenza all'abrasione fino a 30 volte superiore. Sono particolarmente indicati per ruote dentate, rulli, cremagliere, ingranaggi cilindrici e ingranaggi conici. Oltre a iglidur i3, la polvere di sinterizzazione laser iglidur i6 è appropriata anche per qualsiasi applicazione di scorrimento. Il materiale è caratterizzato dal fatto che, oltre all'elevata rigidità e resistenza all'abrasione, è certificato come conforme agli alimenti secondo FDA e il Regolamento UE 10/2011. Il materiale è particolarmente adatto per ruote a vite senza fine e per applicazioni personalizzate nell'industria alimentare.
 

Nell'ingranaggio planetario, le buone proprietà meccaniche di iglidur i3 risultano efficaci