3D-printat reservkugghjul - liten förändring, stor effekt

Vad behövdes: reservkugghjul till en traktormotor

Material: iglidur i3

Tillverkningsprocess: selektiv lasersintring

Krav: Hög slitstyrka, bra glidegenskaper, bra mekaniska egenskaper

Bransch: Kommersiella fordon

Framgång genom samarbete: 10 gånger lägre tillverkningskostnader än med vanliga tillverkningsprocesser, komplex komponent tillverkad i ett stycke, förbättrad nötningsbeständighet

Applikationen i korthet:
igus renhållningsteam använder en traktor för sitt arbete, t.ex. för sandnings- och transportuppgifter. Efter en tid var kugghjulet, vars uppgift är att få igång traktormotorn, så slitet att traktorn inte längre kunde startas. Tillverkaren hade inga reservkugghjul och traktorn kunde därmed inte användas. Ungefär ett år senare skulle den skrotas. Men som tur var kom igus 3D-utskriftsteam in i bilden strax innan och kunde reproducera det slitna och trasiga kugghjulet och printa ut det på bara några timmar. Traktorn fungerar nu som den ska igen tack vare kugghjulet av iglidur i3, som har betydligt bättre glidegenskaper och högre slitstyrka än kugghjulet av vanlig plast som användes tidigare.

Att få tag på reservdelar från originaltillverkaren är ofta inte så lätt som man skulle kunna tro. Även när det gällde traktorn, som används av igus renhållningsteam för olika uppgifter som t.ex. sandning av området, kunde tillverkaren inte tillhandahålla något nytt kugghjul . Det trasiga kugghjulets uppgift är att få igång motorns stora kuggkrans. Belastningen på kugghjulet varje gång motorn startades var för hög för komponenten av vanlig plast vilket gjorde att det snabbt uppstodslitage och brott. Därför behövdes det ett speciellt kugghjul som passade exakt, var slitstarkt och hade bra glidegenskaper.

3D-utskriftsteamet tog sig an problemet och gjorde en ritning av originalet baserat på det trasiga kugghjulet. Denna konverterades till en STEP-fil och printades sedan med hjälp av selektiv lasersintring med iglidur i3. Kostnaderna för den verktygsfri 3D-printing var över 10 gånger billigare än mekanisk tillverkning. Kugghjulets speciella form med invändig spindelgeometri är inget problem för additiv tillverkning. Dessutom beräknas det printade kugghjulet få en längre livslängd än det tidigare använda kugghjulet tack vare materialets höga nötningsbeständighet. Således kunde traktorn räddas från skrotning och återställas till full funktionsduglighet.

På igus finns det olika möjligheter att printa ett kugghjul. Konstruktören kan t.ex. konfigurera kugghjulet själv med igus kugghjulskonfigurator och sedan beställa det direkt av igus. Exakt hur detta fungerar förklaras här. Alternativt kan man ladda upp en befintlig CAD-modell i 3D-utskriftstjänsten och anlita igus för att printa delen med passande material och tillverkningsteknik.

I igus testlabbs utförs olika belastningstester. Alla igus produkter testas rigoröst för att onlineverktygen ska ge användbar och tillförlitlig information. Ett av dessa verktyg är livslängdskalkylatorn för kugghjul som kan beräkna livslängden för kugghjul av iglidur i3 eller iglidur I8 under användning av de applikationsspecifika belastningsuppgifterna. Detta gör det enkelt att kontrollera om materialet passar för den egna applikationen och när man bör byta kugghjulet innan det går sönder.