Prototypage rapide<br>avec des roues dentées en polymère

Roues dentées imprimées en polymères pour un système de recharge de voitures électriques

Portrait

Ce qui était nécessaire : Roues dentées en plastique pour prototypes
Procédé de fabrication : Service d'impression 3D igus
Exigences : Résistance à l'usure, robustesse, livraison rapide
Matériau : iglidur i6
Secteur : Automobile
Succès grâce à la collaboration : Gain de temps grâce à la configuration simple en ligne et à la livraison rapide, suppression des coûts d'outillage, diversité des variantes

Easelink, une entreprise de Graz, a mis au point le "Matrix Charging", un système de recharge qui se compose de deux éléments. Sur la place de parking, un pad de recharge est monté et relié au réseau électrique. Sur le dessous de la voiture électrique se trouve un connecteur qui s'abaisse sur le pad lorsque la voiture est garée. La transmission du courant commence automatiquement, sans que le conducteur ait à brancher un câble - comme pour la charge inductive, mais avec une puissance de charge jusqu'à dix fois supérieure et un rendement de transmission de 99 pour cent.Lors du développement, les concepteurs doivent s'approcher lentement d'un composant prêt pour la production en série en passant par plusieurs prototypes. Afin de réduire au maximum les dépenses tout en permettant une qualité élevée, ils ont eu recours au service d'impression 3D d'igus.

Gain de temps et d'argent avec le service d'impression 3D d'igus

L'avenir devrait être à l'e-mobilité. Seulement, jusqu'à présent, les voitures électriques n'ont pas pu s'imposer largement. L'infrastructure de recharge, qui n'est pas encore suffisamment développée, joue un rôle important. Pour de nombreux automobilistes, les possibilités de faire le plein d'électricité ne sont pas suffisantes. C'est ce que veut changer Easelink. L'entreprise de Graz a développé le "Matrix Charging", un système de recharge composé de deux éléments. Sur le parking, un pad de chargement est installé et relié au réseau électrique. Sur le dessous de la voiture électrique se trouve un connecteur qui s'abaisse sur le pad lorsque la voiture est garée. La transmission du courant commence automatiquement, sans que le conducteur ait à brancher un câble - comme pour la charge inductive, mais avec une puissance de charge jusqu'à dix fois supérieure et un rendement de transmission de 99 pour cent.Lors du développement, les concepteurs doivent se rapprocher lentement d'un composant prêt pour la production en série en passant par plusieurs prototypes. Si, à ce stade, les coûts et les délais deviennent incontrôlables, la fabrication de prototypes peut devenir une pierre d'achoppement. Mais Easelink a fait preuve d'habileté lors de la fabrication des pièces. En effet, les roues dentées utilisées dans la mécanique des prototypes de connecteurs proviennent de l'impression 3D.

« Matrix Charger » (chargeur par induction) avec roues dentées imprimées à partir de matériau iglidur avec une voiture électrique

Configuration rapide en ligne

Chargeur par induction avec roues dentées imprimées à partir de matériau iglidur

Une conception en ligne pour des roues dentées auprès du service d'impression 3D d'igus prend environ 60 secondes. La livraison s'effectue ensuite à partir de 24 heures. Ce n'est pas le cas des roues dentées, qui sont fabriquées avec des imprimantes industrielles et sont prêtes à être expédiées après un délai pouvant aller jusqu'à trois jours. "Dans le domaine du prototypage, une grande flexibilité et des délais de livraison rapides sont essentiels", explique Hermann Stockinger, fondateur d'Easelink. "Ce sont précisément ces caractéristiques que nous apprécions dans la possibilité de choisir et de faire imprimer rapidement chez igus des roues dentées dans une multitude de variantes via le configurateur en ligne".

Un autre avantage, outre le gain de temps imbattable, est la rentabilité du service d'igus, car tous les frais d'outillage sont supprimés. Il suffit au concepteur de choisir le module de denture et de définir le nombre de dents et la transmission du couple. Le configurateur crée un modèle 3D de la roue dentée, base de l'impression 3D. Sans logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO), il est ainsi possible de réaliser des centaines de variantes d'engrenages simples et d'engrenages doubles.

iglidur i6 pour une grande résistance à l'usure

L'iglidur i6 est particulièrement adapté comme matériau d'impression pour les roues dentées. Cette matière plastique haute performance résiste à des températures ambiantes de -40 à +80 degrés Celsius, résiste à une pression de 44 Mpa et possède une grande résistance à l'abrasion. Des tests en laboratoire ont prouvé qu'il est nettement plus robuste que le plastique classique polyoxyméthylène (POM). Des roues dentées ont été mises en rotation à 12 tours par minute et chargées à 5 Nm. Résultat : la roue dentée en iglidur i6 imprimée en 3D était encore parfaitement fonctionnelle après un million de cycles, et l'usure était à peine mesurable. Il en va autrement d'une roue dentée fraisée en POM. Elle était usée après 321 000 cycles et cassée après 621 000.