Vervangend tandwiel uit de 3D-printer - kleine verandering, groot effect

Wat nodig was: vervangend tandwiel voor een tractor motor
Productiemethode: selectieve lasersintering
Vereisten: hoge slijtvastheid, goede glij- en mechanische eigenschappen
Materiaal: iglidur I3
Industrie: bedrijfsvoertuigen
Succes van de samenwerking: productiekosten zijn een tiende van die van conventionele productiemethoden, complex onderdeel uit één stuk gemaakt, verbeterde slijtvastheid

De applicatie in één oogopslag:
het schoonmaakteam van igus gebruikt een tractor voor onder meer zout strooien en transport. Het tandwiel dat fungeerde als starter voor de tractormotor was na verloop van tijd zo versleten dat de tractor niet langer startte. De fabrikant kon geen vervangend onderdeel leveren, dus de tractor bleef ongebruikt. Na ongeveer zes maanden van inactiviteit zou die worden gesloopt. Kort daarvoor kwam het 3D-printteam echter tussenbeide en kon het versleten en kapotte tandwiel opsporen en binnen enkele uren printen. De tractor werkt nu weer betrouwbaar dankzij het tandwiel gemaakt van iglidur I3, dat significant betere glij-eigenschappen en een hogere slijtvastheid heeft dan het voorheen geïnstalleerde tandwiel gemaakt van conventioneel kunststof.
 

Het vervangende tandwiel gemaakt van iglidur I3 is aanzienlijk slijtvaster dan het tandwiel gemaakt van gewoon kunststof

Probleem

Vaak is het niet zo eenvoudig als men denkt om de vervangende onderdelen van de oorspronkelijke fabrikant te verkrijgen. Dat was ook hier het geval: de fabrikant van de tractor, dat het igus reinigingsteam gebruikte voor diverse taken, zoals het split strooien op de locatie, kon geen nieuw tandwiel leveren. Het defecte tandwiel fungeerde als starter voor de grote aandrijfpoelie van de motor. De belasting op het tandwiel, elke keer dat de motor werd gestart, was te hoog voor het component dat was gemaakt van een gewone kunststof, zodat het versleten en defect raakte. Daarom was een speciaal tandwiel nodig dat precies paste, slijtvast was en goede glij-eigenschappen had.

Oplossing

Het 3D-printteam pakte het probleem aan en was in staat een tekening te maken van het originele tandwiel door gebruik te maken van het defecte tandwiel. Deze tekening werd geconverteerd in een STEP-bestand en vervolgens geprint middels selectief lasersinteren met iglidur I3. Het gereedschapsvrije 3D-printen kostte €28 per stuk, hetgeen tien keer kosten-effectiever was dan mechanische productie, dat meer dan €300 zou hebben gekost. Voor additieve productie is de speciale vorm van het tandwiel met de spindelgeometrie in haar interieur geen probleem. Daarnaast belooft het geprinte tandwiel een langere levensduur vergeleken met het eerder gebruikte tandwiel dankzij de hogere slijtvastheid van het materiaal. De tractor werd gered van de sloop en kon weer met volledige functionaliteit werden gebruikt.

3D-printen voor speciale onderdelen

Eén van de grote voordelen van 3D-printen is de vrijwel onbeperkte vrijheid bij het ontwerpen van de benodigde onderdelen. Er is amper een vorm die niet in één productiegang gemaakt kan worden. Wanneer u een vervangend onderdeel wilt produceren dat of niet meer door de fabrikant geleverd kan worden, of een speciaal ontwerp heeft, dan is 3D-printen de juiste keuze. Vaak zijn er slechts kleine aantallen van vervangende onderdelen nodig. In dit geval is het ook veel kosten-effectiever om de onderdelen te produceren middels een additieve methode. De grondstoffen-besparende productie zonder gereedschappen resulteert in kosten-effectievere hoeveelheden. In het geval van de tractor was er slechts één tandwiel nodig. Met mechanische productie zou dit meer dan €300 hebben gekost - 3D-geprint kostte het onderdeel €28.

Het vervangende tandwiel met spindel-geometrie in zijn interieur was al na slechts enkele uren printen klaar voor gebruik

Configureer zelf eenvoudig tandwielen

igus biedt verschillende opties voor het printen van een tandwiel. Ontwerpingenieurs kunnen bijvoorbeeld de benodigde tandwielen configureren met de igus tandwielconfigurator en ze vervolgens direct bij igus bestellen. Ontdek hier hoe dit precies werkt. Als alternatief kan een bestaand CAD-model worden geüpload naar de 3D-printservice en worden besteld met het juiste igus-materiaal en de juiste productiemethode.
 

Configureer uw tandwielen gemakkelijk met de igus tandwiel-configurator

Bereken de levensduur van het tandwiel

In het igus testlaboratorium, worden verschillende belastingstesten uitgevoerd. Alle igus producten worden grondig getest om ervoor te zorgen dat online tools betrouwbaar en informatief zijn. Eén van deze tools is de tandwiel-levensduurcalculator, welke de levensduur bepaalt van tandwielen gemaakt van iglidur I3 of iglidur I8, afhankelijk van applicatiespecifieke belastingsgegevens. Dit maakt het gemakkelijker om te controleren of het materiaal geschikt is voor uw eigen toepassing en wanneer u een tandwiel zou moeten vervangen voordat het defect raakt.

De levensduurcalculator houdt rekening met allerlei soorten testen om een exacte indicatie te waarborgen van de voorspelde levensduur van het tandwiel