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Composants imprimés en 3D pour un simulateur de mouvements

Un simulateur de mouvement peu bruyant grâce aux filaments imprimés en 3D et aux paliers lisses linéaires

Une expérience de conduite agréable avec les composants de glissement igus

Les simulateurs de course automobile DIY sont de plus en plus populaires en tant que hobby. Après une longue journée de travail, d'école ou d'une autre activité, les pilotes de course amateurs s'installent dans leur simulateur et profitent de la simulation réaliste des mouvements d'une voiture qui interagit avec le terrain et l'environnement. La technologie actuelle permet au conducteur de se déplacer dans différentes directions. Cependant, cela s'accompagne de bruits générés par l'interaction des nombreux composants mécaniques de l'installation.

Heureusement, les roulements en plastique résistants à l'usure d'igus permettent de réduire considérablement le bruit tout en garantissant un mouvement stable et précis des différentes pièces. Le cas d'application suivant de Monsieur Volker Krebs de VKC Services Ltd. montre comment réduire le bruit dans un simulateur de mouvement. Le remplacement de tous les roulements à billes et écrous filetés à billes métalliques par des composants optimisés sur le plan tribologique d'igus y a contribué.

Ce qui était nécessaire : Paliers lisses silencieux et écrous filetés pour stabiliser le mouvement linéaire à l'intérieur du simulateur.
Méthode de fabrication : Extrusion de filaments (FDM)
Exigences : Résistance à l'usure, longévité, haute résistance à la flexion
Matériau : iglidur i150 & iglidur i190 tribofilaments
Secteur : Solutions de bricolage
Succès pour le client : Amélioration de l'expérience de conduite grâce à la réduction du bruit, moins d'entretien grâce à l'absence de lubrification

Problème

Comme de nombreux amateurs de courses automobiles simulées, M. Krebs n'a généralement le temps de s'adonner à son hobby qu'après le travail. Cependant, les bruits émis par le simulateur peuvent être gênants pour les autres membres du ménage, voire pour les voisins. Le bruit provient d'une part du ronflement du moteur, raison pour laquelle il a installé un nouveau moteur insonorisé. D'autre part, les roulements à billes métalliques provoquent un bruit indésirable lors du mouvement linéaire sur les arbres et les actionneurs du simulateur. Il en va de même pour les écrous à vis à billes qui sont guidés le long de broches filetées en rotation. L'objectif déclaré était donc de réduire les frottements entre les composants et de minimiser ainsi les nuisances sonores.

Solution

Les propriétés autolubrifiantes des plastiques igus permettent un glissement en douceur et sans bruit. Les douilles de glissement linéaire standard drylin® R RJUM-01 et RJM-01 ont été utilisées pour remplacer les roulements à billes. Les douilles du modèle RJUM-01 se sont parfaitement adaptées lorsqu'elles ont été fixées dans les blocs de roulements imprimés en 3D par M. Krebs. Là où les dimensions standard des douilles linéaires drylin ne convenaient pas, des douilles ont été imprimées en 3D à partir du filament iglidur i150 et également fixées dans des blocs de roulements. L'impression 3D a également permis de fabriquer des écrous filetés en iglidur i190, dont la conception est similaire à celle des écrous à billes métalliques d'origine.

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Le filament iglidur i190 soumis à un test de friction

Le frottement entre un écrou et une vis peut être testé de manière créative en soutenant d'abord l'écrou verticalement sur des barres métalliques. Ensuite, la vis est positionnée dans l'écrou de manière à ce que son poids exerce une pression sur elle. On vérifie alors si la tige filetée, entraînée par un moteur pas à pas, peut tourner malgré sa suspension verticale. Cela indiquerait clairement qu'elle n'est pas bloquée par son poids et qu'elle peut donc tourner sans frottement dans des conditions normales dans le simulateur. Comme on peut le voir dans la vidéo, la vis suspendue peut tourner sans restriction à l'intérieur de l'écrou fileté imprimé en iglidur i190.

En savoir plus sur les particularités du filament iglidur i190

La mise à niveau vers des composants coulissants imprimés en 3D

Conseils pour l'impression 3D avec des filaments

Comme de nombreux propriétaires de simulateurs de conduite DIY, Monsieur Krebs apprécie les courses automobiles en ligne. Lors d'une vraie course automobile, on entend peut-être le moteur de la voiture ronfler, mais entend-on aussi le frottement des engrenages ou le mouvement des arbres ? Probablement pas. Pour créer une expérience de conduite plus réaliste, les bruits mécaniques devraient donc être réduits au minimum dans un simulateur de conduite. Le remplacement des paliers lisses et des écrous filetés en métal par ceux en polymère tribologiquement optimisé d'igus est facilité par l'impression 3D.

Le principal avantage de la fabrication additive réside dans la liberté de conception. En se basant sur les roulements, les écrous et les supports de roulements correspondants existants, il est possible d'imprimer en 3D des composants ayant les mêmes dimensions. Il arrive aussi souvent que plusieurs points de fixation dans le gréement du simulateur nécessitent des roulements de tailles non standard. Dans de tels cas, vous pouvez d'abord concevoir un modèle CAO du composant coulissant et le faire imprimer par le service d'impression 3D d'igus. La pièce résultante résiste à des charges allant jusqu'à 54 MPa lorsqu'elle est imprimée à partir du filament iglidur i150, et jusqu'à 80 MPa lorsqu'elle est imprimée à partir de l'iglidur i190. En outre, les pièces imprimées nécessitent rarement des travaux de maintenance, car elles sont autolubrifiantes et résistantes à l'usure.

L'impression 3D offre également la possibilité d'effectuer des tests. Si vous possédez une imprimante, vous pouvez remplacer certains de vos coussinets ou écrous par des impressions iglidur. Si vous constatez que le bruit diminue, il vaut la peine d'imprimer également les autres éléments de glissement en iglidur.

Découvrez également notre guide gratuit avec des conseils pour l'impression 3D par filament.

Télécharger les conseils d'impression ici