3D-utskrivna kedjehjul får elcyklar att viska

• Vad som behövdes: Kugghjul i plast
• Tillverkningsprocess: Selektiv lasersintring
• Krav: Hög slitstyrka, goda glidegenskaper, lång livslängd
• Material: iglidur i3
• Bransch: Cykelindustri
• Framgång genom samarbete: snabb konfiguration av komponenten i 3D-utskriftstjänsten online, tystare gångljud än med metall

Tillämpningen i korthet:
Elcyklar blir allt lättare och extremt tysta. När du cyklar märker du knappt något motorljud alls. Men påhittiga uppfinnare som Lars Hartmann från Reichshof är inte nöjda med detta. Det överdrivna bakgrundsljudet i cykelkedjan var en nagel i ögat på honom. Ett kedjehjul av metall fungerade som en styrskiva på kedjan för att förhindra att den kolliderade med ramen, men orsakade enorma driftljud. När han letade efter en lösning kom han ihåg erbjudandet från igus, som han hade hört talas om på en mässa: 3D-printingtjänsten, som gör det möjligt att kostnadseffektivt tillverka kundanpassade komponenter i en 3D-skrivare.

Det vanliga kedjehjulet av metall på elcykeln gav ifrån sig ett mycket högt körljud. Kedjehjulet var avböjningsskivan för kedjan så att den inte kom i kontakt med ramen. Friktionsljudet gjorde dock att elcykeln lät som en traktor. Lars Hartmann började därför leta efter ett material som hade samma gångegenskaper som kedjehjulet i metall, men som var betydligt tystare. Andra krav på materialet var goda glidegenskaper och lång livslängd samt hög slitstyrka i kontakt med metall.

Som en del av sitt arbete för VMA Getzmann GmbH, en tillverkare av system för omrörning, dispergering och finmalning, testades maskindelar som tillverkats med hjälp av 3D-printingtjänsten från igus. Resultaten var så bra att Lars Hartmann även övervägde att använda de utskrivna delarna till sin elcykel. Den perfekta lösningen för hobbycyklisten: "Det vanliga kedjehjulet i metall gav ifrån sig en hel del körljud. Vi ritade upp det och fick det utskrivet från iglidur i3 hos igus. Processen var snabb och enkel. Vi använde 3D-printingtjänsten för att ladda upp relevanta data, valde material och beställde antalet." Kedjehjulet har använts i två hjul i flera månader - och ljudet har minimerats avsevärt, säger Hartmann glatt.

Det iglidur i3-material som används är naturligtvis också lämpligt för industri- och seriebruk. Det imponerar med sina goda slitagevärden och höga hållfasthet och bearbetas med hjälp av selektiv lasersintring (SLS).

igus har också utvecklat iglidur i6-materialet för särskilt höga krav på slitstyrka och lång livslängd. I testet slog den högpresterande plasten frästa kugghjul tillverkade av vanliga material som POM och PBT. En snäckväxel med ett vridmoment på 5 Nm och 12 varv per minut testades. Även efter en miljon cykler (testavbrott) visade kugghjulet tillverkat av lasersintringsmaterialet iglidur I6 endast lätt slitage och var fortfarande fullt funktionsdugligt. Detta gjorde att det klart överträffade frästa kugghjul - kugghjul tillverkade av POM visade redan totalt slitage efter 621.000 cykler; frästa kugghjul tillverkade av PBT gick sönder redan efter 155.000 cykler. Ett kugghjul tillverkat av det lasersintrade materialet PA12 testades också. På grund av den höga friktionskoefficienten stannade dock detta efter bara 521 cykler.

Samtidigt kan konstruktörerna dra nytta av igus Zahnradkonfigurator. Det gör det möjligt att konfigurera kundanpassade kugghjul eller kedjehjul, även i specialdimensioner. I några få steg behöver användaren bara ange data för sin växel (t.ex. tandmodul, antal tänder, bredd och innerdiameter). Därefter skapas automatiskt en 3D-modell som kan exporteras som en STEP-fil. Genom att ladda upp filen till igus 3D-utskriftstjänst kan det konfigurerade kugghjulet tillverkat av det extremt hållbara SLS-materialet iglidur i6 för kugghjul beställas direkt. Med ett musklick kan användaren lägga en order på ett kugghjul från en kvantitet på 1 eller begära en offert. Den kundanpassade detaljen är klar för leverans inom bara tre dagar.