S řetězovými koly vyrobenými 3D tiskem jsou elektrokola takřka neslyšná

• Co bylo zapotřebí: plastový pastorek
• Výrobní metoda: selektivní laserové sintrování
• Požadavky: vysoká odolnost proti opotřebení, dobré kluzné vlastnosti, dlouhá životnost
• Materiál: iglidur I3
• Odvětví: jízdní kola
• Výsledky úspěšné spolupráce: rychlá konfigurace součásti pomocí online služby 3D tisku, nižší hladina provozního hluku než v případě kovu

Přehled aplikace:
Elektrokola jsou čím dál lehčí a zároveň velmi tichá. Chod motoru je prakticky neslyšný. Avšak důmyslní vynálezci, jako například Lars Hartmann z Reichshofu, se s tím nespokojili. Zvuky vydávané řetězem kola pro něj byly příliš hlasité a rušivé. Kovové řetězové kolo sloužilo jako vodicí kladka řetězu a bránilo tomu, aby narážel do rámu, ale zároveň způsobovalo příliš velký hluk. Ve snaze najít řešení si vzpomněl na nabídku společnosti igus, kterou viděl na veletrhu. Jednalo se o službu 3D tisku umožňující cenově výhodnou výrobu individuálních součástí pomocí 3D tiskárny.
 

Použití plastového pastorku vyrobeného 3D tiskem z materiálu iglidur I3

Problém

Standardní kovové řetězové kolo vydávalo během chodu elektrokola velmi hlasité zvuky. Řetězové kolo fungovalo jako vodicí kladka řetězu a mělo zajistit, aby se řetěz nedotýkal rámu. Kvůli zvukům vznikajícím třením však elektrokolo svým hlukem připomínalo spíše traktor. Lars Hartmann se proto rozhodl najít materiál se stejnými provozními vlastnostmi jako kovové řetězové kolo, který by ovšem byl výrazně tišší. Dalšími požadavky na materiál byly dobré kluzné vlastnosti a dobrá životnost, ale také vysoká odolnost proti opotřebení při interakci s kovem.

Řešení

V rámci jeho činnosti pro společnost VMA Getzmann GmbH, která vyrábí míchací, disperzní a mlecí systémy, otestoval strojní díly vyrobené službou 3D tisku společnosti igus. Výsledky byly natolik dobré, že Lars Hartmann zvažoval použití tištěných dílů i pro svoje elektrokolo. Vypadalo to jako perfektní řešení pro kutily: „Standardní kovový pastorek vydává během provozu spoustu hluku. Nakreslili jsme si náš produkt a nechali si ho vytisknout společností igus z materiálu I3. Danou součást jsme získali snadno a rychle. Pomocí služby 3D tisku jsme nahráli příslušná data, zvolili materiál a objednali množství.“ Řetězové kolo se používá ve dvou jízdních kolech již několik měsíců – a hladina hluku se výrazně snížila,“ dodává spokojeně Hartmann.

Optimální koeficienty opotřebení a stability

Použitý materiál iglidur I3 je samozřejmě vhodný také pro průmyslové použití a hromadnou výrobu. Je mimořádně atraktivní díky nízkým koeficientům opotřebení a vysoké stabilitě a je zpracován selektivním laserovým sintrováním (SLS).

Kromě toho vyvinula společnost igus materiál iglidur I6 pro mimořádně vysoké požadavky na odolnost proti opotřebení a dlouhou životnost. Vysoce výkonný plast v testech poráží obráběná převodová kola vyrobená z běžných materiálů, jako jsou např. POM a PBT. Testován byl šnekový převod s kroutícím momentem 5 Nm a rychlostí 12 ot./min. Převod vyrobený z materiálu laserového sintrování iglidur I6 vykazoval po milionu cyklů pouze mírné opotřebení (konec testu) a byl stále plně funkční. Vedl si tedy mnohem lépe ve srovnání s obráběnými převodovými koly – převody z POM totiž vykazovaly známky celkového opotřebení po 621 000 cyklech, zatímco frézované převody z PBT praskly již po 155 000 cyklech. Součástí testu byl také převod vyrobený z materiálu laserového sintrování PA12. Kvůli vysokému koeficientu tření se však zastavil po 521 cyklech.

Vlevo: Převod z POM, selhání po 621 000 cyklech
Vpravo: Převod z iglidur® I6, nízké opotřebení po 1 milionu cyklů

Snadná konfigurace

Konstruktéři mohou zároveň využít konfigurátoru převodů igus, který umožňuje vlastní konfiguraci převodů nebo řetězových kol, a to i při neobvyklých rozměrech. Stačí, když uživatel v několika krocích zadá údaje o svém převodu (modul zubu, počet zubů, šířka a vnitřní průměr atd.). Tento automaticky generovaný 3D model lze poté exportovat jako soubor STEP. Pokud je soubor nahrán v rámci služby 3D tisku igus, lze nakonfigurovaný převod okamžitě objednat a nechat vyrobit z extrémně odolného materiálu laserového sintrování iglidur i6. Uživatel si může převod objednat jedním kliknutím (bez minimálního objednacího množství) nebo požádat o cenovou nabídku. Díl vyrobený na míru je připravený k odeslání již během tří dní.

 

Snadná konfigurace převodů s konfigurátorem převodů igus