Kleine installatieruimte, grote uitdaging: in 3D geprinte tandwielen zijn de oplossing

• Wat was er nodig? Geschikt tandwiel voor de extreem kleine stappenmotor van het op afstand bestuurbare zoeklicht
• Productieproces: Selectief lasersinteren (SLS)
• Vereisten: Kleine diameter, lange levensduur, minimale slijtage
• Materiaal: iglidur® i3
• Industrie: Bedrijfsvoertuigen
• Succes door samenwerking: Verhoogd concurrentievermogen door de realisatie van het nieuwe productontwerp, de vereisten voor slijtvastheid werden overtroffen

Vanwege de lage inbouwhoogte van het zoeklicht werden kleine en krachtige stappenmotoren geselecteerd voor de aandrijfeenheden. De standaard tandwielen op de markt pasten niet in de beschikbare installatieruimte en waren daarom niet geschikt voor de stappenmotorassen. Bovendien vereist de kleine inbouwruimte een lange levensduur van de tandwielen om het noodzakelijke onderhoud van de onderdelen te minimaliseren. Standby GmbH realiseerde zich al snel dat de kleine tandwielen op maat gemaakt moesten worden. Het spuitgietproces was aanvankelijk een optie, maar werd als inefficiënt beschouwd vanwege het relatief kleine aantal benodigde onderdelen.

Met een maatnauwkeurigheid van ± 0,1 mm werden de tandwielen additief in serie vervaardigd uit iglidur® i3 poeder met behulp van het lasersinterproces. Bovendien maakt het materiaal iglidur ® i3 een onderhoudsvrije werking van de zoeklichten mogelijk dankzij de hoge slijtvastheid en de zelfsmerende specificatie. Aan alle eisen van Standby GmbH werd dus voldaan door de igus® 3D printservice.

Standby GmbH heeft zelf de duurzaamheid van de 3D-geprinte tandwielen getest door eerst een aantal geprinte testsamples aan een eigen slijtagetest te onderwerpen. Klaus Pfiffer, Technical Support bij Standby GmbH, legt uit: "Het resultaat was uitstekend. Zelfs na vele cycli en bedrijfsuren, die ver boven de vooraf gespecificeerde maximale levensduur van het product lagen, vertoonden de geprinte tandwielen en rondsels geen enkele slijtage, zelfs niet die waarvan de partners niet van iglidur® maar van aluminium waren gemaakt."

In veel glijdende toepassingen bieden onderdelen met een klein formaat mechanische of esthetische voordelen. Een creatief, fijn structureel ontwerp van een product vereist een productiemethode die precies en kosteneffectief aan de ontwerpvereisten voldoet. De additieve vervaardiging van componenten door het uitgelijnd smelten van poederlagen kenmerkt het SLS-proces, dat glijcomponenten levert met een wanddikte tot 0,7 mm. Bij igus® wordt ook voldaan aan de vraag naar bijzonder kleine slijtvaste onderdelen, zoals tandwielen met een tandmodulus van 0,2. Hiervoor is echter een ander 3D printproces geschikt, namelijk DLP printen. Bij dit proces wordt kunsthars laag voor laag blootgesteld aan UV-licht en zo uitgehard.

​igus® heeft geschikte hoogwaardige 3D printmaterialen ontwikkeld voor de verschillende mechanische toepassingen. Voor DLP 3D printen biedt igus® de iglidur ® i3000 hars. De slijtvastheid is 30 tot 60 keer hoger in vergelijking met gewone synthetische harsen. Het SLS poeder iglidur ® i3 wordt het meest verwerkt in de printservice en wordt gekenmerkt door een hoge slijtvastheid. Als machineonderdelen worden verplaatst met behulp van een wormwiel, wordt iglidur ® i6 aanbevolen vanwege de betere glij-eigenschappen. Bovendien vereisen sommige toepassingsomgevingen specifieke materiaaleigenschappen, zoals conformiteit met voedingsmiddelen. igus® heeft ook 3D-printmaterialen ontwikkeld voor deze en andere vereisten.