3D-utskrivna kedjehjul får elcyklar att viska

• Vad som behövdes: plastdrev
• Tillverkningsmetod: selektiv lasersintring
• Krav: hög slitstyrka, goda glidegenskaper, hög livslängd
• Material: iglidur I3
• Bransch: cykelindustrin
• Framgång genom samarbete: snabb konfiguration av komponenten i genom den webbaserade 3D-utskriftstjänsten, tystare driftljud än med metall

Kortfattad beskrivning av användningsområdet:
Elcyklar blir allt lättare och dessutom extremt tystgående. När man kör hörs det nästan inga motorljud alls längre. Påhittiga och kreativa hemmafixare som Lars Hartmann från Reichshof nöjer sig dock inte med detta. Han irriterades av ljuden från cykelkedjan. Ett kedjehjul av metall fungerade här som brytrulle på kedjan för att förhindra att den kolliderar med ramen, men förorsakade enorma driftljud. I sin jakt på en lösning kom han att tänka på ett erbjudande från igus som han kommit i kontakt med på en mässa: 3D-utskriftstjänsten som gör det möjligt att tillverka enstaka komponenter med 3D-skrivare på ett billigt sätt.
 

3D-utskrivet plastdrev av iglidur I3 i aktion

Problem

Standardkedjehjulet av metall orsakade gav elcykeln mycket högt driftljud. Kedjehjulet var kedjans brytrulla så att den inte kom i kontakt med ramen. Friktionsljuden gjorde att elcykeln lät som en traktor. Därför började Lars Hartmann leta efter ett material som hade samma driftegenskaper som ett kedjehjul av metall, men som var betydligt tystare. Ytterligare krav på materialet var goda glidegenskaper och hög livslängd, samt hög slitstyrka vid kontakt med metall.

Lösning

Som en del av sitt arbete för VMA Getzmann GmbH, tillverkare av omrörnings-, spridnings- och finmalningssystem, testades maskindelar som tillverkats med igus 3D-utskriftstjänst. Resultaten var så bra att Lars Hartmann också tänkte på 3D-utskrivna delar som alternativ till sin elcykel. Den perfekta lösningen för hemmafixaren: ”Standarddrev av metall orsakade höga driftljud. Vi ritade av den och lät igus® skriva ut den av iglidur® I3. Vägen till delen var snabb och enkel. Vi använde 3D-utskriftstjänsten för att ladda upp data, välja material och beställa önskat antal.“ Kedjehjulet har använts i två hjul i flera månader, och bakgrundsbullret har minskat avsevärt, säger Hartmann glatt.

Optimal slitstyrka och hållfasthet

Materialet iglidur I3 är naturligtvis också lämpligt för industriellt bruk och serietillverkning. Det imponerar med sina goda slitageegenskaper och höga hållfasthet och bearbetas med hjälp av selektiv lasersintring (SLS).

Dessutom har igus utvecklat materialet iglidur I6 för särskilt höga krav på slitstyrka och hög livslängd. I testet slår kvalitetsplasten frästa kugghjul av vanliga material som POM och PBT. Ett snäckhjul med 5 Nm vridmoment och 12 varv/min testades. Kugghjulet av lasersintringsmaterialet iglidur I6 uppvisade endast ett mindre slitage även efter en miljon cykler (testet avbröts) och var fortfarande fullt funktionsdugligt. Den kunde verkligen hävda sig mot frästa kugghjul; frästa kugghjul av POM var helt utslitna efter 621 000 cykler, medan frästa kugghjul av PBT gick sönder efter redan 155 000 cykler. Även i testet: ett kugghjul av det lasersintrade materialet PA12. På grund av den höga friktionskoefficienten gick detta dock sönder efter bara 521 cykler.

Vänster: POM-kugghjul, haveri efter 621 000 cykler
Höger: iglidur® I6-kugghjul, lätt slitage efter 1 miljon cykler

Rena barnleken att konfigurera

Samtidigt kan konstruktörerna också dra nytta av igus konfigurationsverktyg för kugghjul. Detta innebär att individuella kugghjul eller kedjehjul också kan konfigureras i specialdimensioner. Användaren kan bara mata in uppgifterna för ett kugghjul (t.ex. tandmodul, antal tänder, bredd och innerdiameter) i några få steg. Därefter skapas en 3D-modell automatiskt som kan exporteras som en STEP-fil. Genom att ladda upp filen till igus 3D-utskriftstjänst kan det konfigurerade kugghjulet av det extremt slitstarka SLS-materialet iglidur I6 för kugghjul beställas direkt. Med ett musklick kan användaren beställa alltifrån ett enstaka exemplar eller begära in en offert. Den enskilda delen är redo att levereras inom tre dagar.

 

Enkel konfiguration av kugghjul med igus konfigurationsverktyg för kugghjul