Vervangende tandwielen zijn bestand tegen hoge belastingen tijdens gebruik

• Wat was er nodig? Speciale dragende tandwielen voor de reparatie van servomotoren in de dakkoepels van grote luchthavenbrandweerwagens
• Productieproces: Lasersinteren
• Vereisten: kosteneffectief, zeer veerkrachtig
• Materiaal: iglidur® i3
• Industrie: Bedrijfsvoertuigen
• Succes door samenwerking: De tandwielen doorstonden de beurs met hoge belasting en werden gebruikt voor de reparatie van andere voertuigen. Het bedrijf kon zo de kostenintensieve vervanging van de volledige servomotoren vermijden.

De bedrijfsbrandweer van Fraport AG verzorgt de brandbeveiliging op de luchthaven Frankfurt am Main. De grote luchthavenbrandweerwagens zijn uitgerust met daktorens die de hoek van de spuitmond veranderen via een servomotor. Omdat deze verandering van hoogte ook plaatsvindt tijdens het sproeien van water, wordt de servomotor zwaar belast. Na tien jaar gebruik zijn de tandwielen die erin zitten versleten en daarom moeten de daktorens worden gerepareerd.

Daktorens van grote luchthavenbrandweerwagens moeten zware belastingen weerstaan tijdens het lozen van water

Frankfurt Airport is de grootste commerciële luchthaven van Duitsland. Het is ook een van de toonaangevende internationale luchthavens in Europa wat betreft passagiers- en vrachtverkeer. Met bijna 81.000 werknemers in ongeveer 450 bedrijven is het de grootste lokale werkplaats in Duitsland en een aantrekkelijk aantrekkingspunt voor andere bedrijven in de economisch belangrijke Rijn-Main regio. Door de hoge dichtheid van vliegtuigen, commerciële en privévoertuigen heeft de luchthavenbrandweer het altijd druk. Om te voldoen aan de wettelijk voorgeschreven responstijden moet de brandweer elke locatie op het platform binnen drie minuten kunnen bereiken. Het personeel en de technische uitrusting van de drie brandweerkazernes op het luchthaventerrein is navenant belangrijk.

Onder de meer dan 115 brandweerwagens op het luchthaventerrein bevinden zich veertien grote luchthavenbrandweerwagens. Met hun daktorens kunnen ze minstens 5.300 liter water meer dan 80 meter ver gooien in slechts één minuut. De belasting op de actuators van deze daktorens is navenant hoog, omdat ze de hoogte van de waterstraal regelen door de hoek te veranderen.

Bedrukte tandwielen van iglidur® i3: met succes gebruikt in grote luchthavenbrandweerwagens

Twee speciale tandwielen van robuuste kunststof zijn in de servomotor ingebouwd. Na tien jaar gebruik waren deze versleten, waardoor onderhoud aan de daktorens nodig was. De fabrikant van het voertuig adviseerde de onderhoudstechnici om de hele servomotor te vervangen, maar dit ging gepaard met hoge kosten. In plaats van de complete en overigens volledig functionele servomotor te vervangen, besloten de ontwerpingenieurs nieuwe wegen in te slaan: na onderzoek op internet ontdekten ze de mogelijkheid om duurzame tandwielen te produceren met behulp van 3D-printing bij igus® en besloten ze de slijtvaste kunststof iglidur® i3 te testen. Het tandwiel werd ontworpen met behulp van de vrij beschikbare online CAD-configurator voor tandwielen, waarmee snel en eenvoudig sjablonen kunnen worden ontworpen voor het 3D-printen van tandwielen.

Het SLS fabricageproces duurde minder dan 3 dagen, dus de brandweer kon snel overgaan tot het testen van de nieuwe uitrusting. Uit de tests bleek dat de iglidur® i3 tandwielen bestand waren tegen de hoge belasting. Daarom konden de onderhoudstechnici de tandwielen opnieuw bestellen voor andere voertuigen. Enthousiast over de kwaliteit van de materialen en de snelle en ongecompliceerde service, lieten ze meteen een ander onderdeel printen en testen dat de pneumatische deuren van de grote luchthavenbrandweerwagens aanstuurt - met succes. Deze geprinte toepassing voldeed ook aan de eisen en wordt nu gebruikt in de brandweervloot op de luchthaven van Frankfurt.

Waarom tandwielen van iglidur® i3 bedrukken?

De speciaal voor de productie van bewegende machineonderdelen ontwikkelde kunststof iglidur® wordt gekenmerkt door een bijzonder hoge slijtvastheid en de ingebouwde vaste smeermiddelen. Ze worden gebruikt voor de productie van onderdelen door middel van spuitgieten, additive manufacturing en mechanische bewerking van stafmateriaal. iglidur ® i3 werd ontwikkeld als kunststofpoeder voor productie in lasersintering en wordt gekenmerkt door een hoge slijtvastheid en sterkte. Niet voor niets is dit materiaal de onbetwiste bestseller onder de 3D-printmaterialen van igus®.

Dankzij de mechanische specificaties is iglidur® i3 bijzonder geschikt voor rechte en conische tandwielen en voor alle andere soorten tandwielvormen. iglidur ® i6 wordt alleen aanbevolen voor 3D-geprinte wormwielen, omdat deze kunststof werd ontwikkeld voor betere glijeigenschappen. Hoe lang een geprint tandwiel van iglidur ® i3 meegaat onder de gegeven toepassingsparameters, kan snel en eenvoudig online worden bepaald in de levensduurcalculator voor tandwielen. De bijzonder hoge levensduur van tandwielen gemaakt van iglidur ® i3 in vergelijking met conventionele kunststof tandwielen was niet gedefinieerd.

Een van de grootste voordelen van het 3D-printen van tandwielen is de flexibiliteit met betrekking tot de geometrie van de tandwortel. De radius van de tandwortel kan worden geoptimaliseerd, waardoor de levensduur van het tandwiel toeneemt. Bij mechanische productie is een dergelijke optimalisatie meestal niet mogelijk vanwege de gereedschapsgrootte. Om tandwielen direct met de geoptimaliseerde tandwortelradius te ontwerpen, raden we aan onze gratis CAD-configurator te gebruiken.