Mała przestrzeń montażowa, duże wyzwanie: jak koła zębate wydrukowane w 3D rozwiązały problem

  • Post author:

igutex „w pracy”

Łożyska do skrajnie wysokich obciążeń

Dołącz do webinaru o bezobsługowych łożyskach ślizgowych igutex do heavy-duty. Włókno szklane + niskie tarcie powłoki = wytrzymałość bez smarowania. Idealne dla rolnictwa, budownictwa i górnictwa. Więcej opowie Michał Obrębski.

Bądź z nami ONLINE: we wtorek, 28 października 2025 r. o godz. 11.00

Koła zębate wydrukowane w 3D – indywidualne rozwiązanie reflektorów dzięki usłudze druku 3D firmy igus

Podczas nocnych akcji ratowniczych policja i służby korzystają z obrotowych reflektorów na dachach samochodów. Dzięki nim ratownicy mogą obserwować otoczenie bez wychodzenia z pojazdu. Firma Standby GmbH postanowiła wprowadzić nowy, mocniejszy i bardziej kompaktowy reflektor. Jednak projekt wymagał zastosowania wyjątkowo precyzyjnych przekładni, dopasowanych do małych silników krokowych. Standardowe komponenty nie mieściły się w ograniczonej przestrzeni i nie pasowały do wałów silników. Dlatego z pomocą przyszła technologia druku 3D firmy igus. Przy użyciu metody SLS wykonano specjalne, trwałe koła zębate z materiału iglidur® i3-PL. Rozwiązanie okazało się zarówno skuteczne, jak i opłacalne.

  • Co było potrzebne: odpowiednie koła zębate do wyjątkowo małych silników krokowych zdalnie sterowanego reflektora.
  • Metoda produkcji: selektywne spiekanie laserowe (SLS)
  • Wymagania: mała średnica, długa żywotność, niewielkie lub zerowe zużycie
  • Materiał: iglidur® i3-PL
  • Branża: pojazdy użytkowe
  • Sukces dzięki współpracy: zwiększona konkurencyjność dzięki nowemu projektowi produktu, spełniono wymagania dotyczące odporności na zużycie

Więcej o usłudze druku 3d od igus

Koła zębate wydrukowane w 3D w silniku krokowym pomagają obracać reflektor

Koła zębate wydrukowane w 3D w silniku krokowym pomagają obracać reflektor

Problem: zbyt mało miejsca na standardowe rozwiązania

Reflektor miał bardzo niską wysokość montażu. Inżynierowie musieli więc zastosować małe, ale mocne silniki krokowe. Niestety, dostępne na rynku przekładnie nie mieściły się w przestrzeni montażowej i nie pasowały do wałów.

Dodatkowo ograniczona przestrzeń wymagała, aby koła zębate były trwałe i bezobsługowe. Formowanie wtryskowe początkowo wydawało się sensownym rozwiązaniem, ale szybko okazało się nieopłacalne. Potrzebna była zbyt mała liczba części, aby pokryć koszty formy.

Rozwiązanie: indywidualne komponenty z drukarki 3D

igus wykorzystał metodę SLS do seryjnej produkcji kół zębatych z proszku iglidur i3. Tolerancja wymiarowa wynosiła zaledwie ±0,1 mm. Materiał iglidur i3 pozwala na bezobsługową pracę reflektora dzięki wysokiej odporności na zużycie i właściwościom samosmarującym. Dzięki temu technologia druku 3D w pełni spełniła oczekiwania Standby GmbH.

Jak bardzo polimerowe koła zębate wydrukowane w 3D są odporne na zużycie?

Standby GmbH przeprowadziła własne testy trwałości komponentów. Koła zębate zostały poddane intensywnym próbom zużycia.

Klaus Pfiffer z działu technicznego relacjonuje:

Wynik był znakomity. Nawet po wielu cyklach i godzinach pracy, które były znacznie powyżej tego, co wcześniej określono dla maksymalnej żywotności produktu, wydrukowane koła zębate i zębniki nie wykazywały zużycia, nawet te, które współpracowały z elementami wykonanymi z aluminium, a nie z igliduru”.

Sprawdź kalkulator żywotności kół zębatych

Selektywne spiekanie laserowe (SLS): precyzyjne rozwiązania o długiej żywotności idealne do kół zębatych wydrukowanych w 3D

W wielu zastosowaniach ślizgowych małe komponenty oferują korzyści mechaniczne lub estetyczne. Kreatywny, szczegółowy projekt produktu wymaga metody produkcji, która dokładnie i ekonomicznie spełnia wymagania projektowe. Produkcja addytywna komponentów oparta na równomiernym stapianiu warstw proszku charakteryzuje proces SLS, który jest odpowiedni do produkcji specjalnych części dostosowanych do indywidualnych potrzeb. W tym celu igus wykorzystuje zoptymalizowane trybologicznie proszki tworzyw sztucznych o właściwościach samosmarujących. Powstałe w ten sposób części odporne na zużycie mogą być na przykład kołami zębatymi, przekładniami ślimakowymi lub łożyskami ślizgowymi. 

Firma igus opracowała odpowiednie, wysokiej jakości materiały do druku 3D do różnych zastosowań mechanicznych. iglidur i3 jest najczęściej przetwarzany w usłudze drukowania i charakteryzuje się wysoką stabilnością i odpornością na ścieranie, co jest idealne dla wszystkich rodzajów kół zębatych. Jeśli części maszyn mają być przemieszczane za pomocą systemu kół ślimakowych, iglidur i6 jest zalecany ze względu na jego zwiększoną zdolność ślizgową. Ponadto, w niektórych środowiskach zastosowań konieczne jest spełnienie określonych specyfikacji materiałowych, na przykład w przypadku kontaktu z żywnością lub przy wysokiej odporności chemicznej. igus opracował również materiały do druku 3D spełniające te i inne wymagania.

Znajdź odpowiedni materiał SLS do Twojego zastosowania

Masz pytania? Skontaktuj się z naszym ekspertem!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące drukowanych w 3D kół zębatych, skontaktuj się z naszym ekspertem – Michałem Sędrowskim (msedrowski@igus.net). Z pewnością rozwieje wszelkie Twoje wątpliwości.

Dodaj komentarz