Náhradní převody odolají i vysokému zatížení

• Co bylo zapotřebí: Odolné speciální převody pro opravy servomotorů ve střešních stříkačkách letištních hasičských vozů 
• Výrobní metoda: Laserové sintrování
• Požadavky: Cenová výhodnost, vysoká odolnost
• Materiál: iglidur® i3
• Odvětví: Komunální technika
• Výsledky úspěšné spolupráce: Převody zvládají i vysoké namáhání a byly použity pro opravy dalších vozidel. Společnost dokázala eliminovat cenově nákladnou práci, kterou by vyžadovala výměna celých servomotorů.

Hasičská jednotka Fraport AG zajišťuje přímo na místě požární bezpečnost letiště Frankfurt nad Mohanem. Letištní hasičské vozy jsou vybaveny střešními stříkačkami, které používají ke změně úhlu rozprašovací trysky servomotor. Servomotor je vystaven značnému zatížení, protože tento úhel se mění i během rozprašování vody. Po deseti letech užívání již byly převody opotřebované a střešní stříkačky bylo nutné opravit.
 

Aby bylo možné opravu střešních stříkaček letištních hasičských vozů provést, potřebovali hasiči společnosti Fraport AG individuální převody, které by odolaly vysokému zatížení.

Problém

Obráběné polymerové převody použité v servomotoru střešní stříkačky byly po deseti letech užívání opotřebené a vyžadovaly výměnu. Výrobce doporučil výměnu celého servomotoru, což ale bylo velmi nákladné. Výroba speciálních převodů pomocí běžných výrobních metod je často neekonomická a kvůli komplexní geometrii také ne vždy možná. 

Řešení

Technici údržby hasičské jednotky Fraport AG našli ideální řešení v podobě SLS polymeru iglidur I3: Proces 3D tisku umožňuje cenově výhodnou a rychlou výrobu individuálních a speciálních dílů. Polymery iglidur byly vyvinuty speciálně pro náročné strojní aplikace a obsahují pevná maziva, díky nimž jsou odolnější a vyžadují méně práce a nižší výdaje spojené s údržbou. Převody vyrobené tiskem z materiálu iglidur splnily očekávání a používají se nyní i v ostatních vozidlech na letišti.  

Převody jsou montovány v servomotoru střešní stříkačky. Tento motor mění úhel rozprašovací trysky.

Střešní stříkačky letištních hasičských vozů musí při rozprašování vody odolávat intenzivnímu namáhání.

Frankfurtské letiště je největší v Německu.  I v mezinárodním měřítku se jedná o jedno z největších letišť v Evropě – jak pro osobní, tak nákladní dopravu.  Pracuje zde asi 81 000 zaměstnanců přibližně 450 společností, což z tohoto letiště činí největší lokální pracoviště v Německu a magnet pro další společnosti v ekonomicky významné oblasti Porýní-Mohan.  Vzhledem k vysoké hustotě letadel, užitkových vozidel a soukromých automobilů má letištní hasičská jednotka vždy něco na práci. Zákonem stanovené reakční časy vyžadují, aby hasičská jednotka dokázala být kdekoli na letištním nástupišti do tří minut. Tomu odpovídá i význam vybavení personálu a technického vybavení tří hasičských stanic na ploše letiště.
 
Mezi více než 115 vozidly hasičské jednotky na ploše letiště je také čtrnáct hasicích vozů.  Jejich střešní stříkačky zvládnou během jedné minuty rozprášit minimálně 5 300 litrů vody na vzdálenost 80 metrů. Tomu odpovídá velmi vysoké zatížení servomotorů těchto stříkaček, které ovládají výšku vodního proudu změnou úhlu trysky.  

Při změně výšky během rozprašování vody je zatížení převodů značné.

Převody vyrobené tiskem z materiálu iglidur I3: úspěšné použití v letištních hasičských vozech

Dva speciální převody vyrobené z robustního plastu jsou namontovány do servomotoru. Po deseti letech užívání byly již opotřebované, což vyžadovalo údržbu střešních stříkaček. Výrobce vozidla doporučil technikům údržby výměnu celého servomotoru, což by ovšem bylo nákladné. Místo výměny celého servomotoru, který byl jinak plně funkční, se technici rozhodli vyzkoušet nový přístup: Na internetu narazili na možnost nechat si vyrobit odolné převody metodou 3D tisku společnosti igus. Rozhodli se pro plast iglidur I3 odolný proti opotřebení. Návrh převodu byl vytvořen pomocí volně dostupného online konfigurátoru CAD. Ten umožňuje snadnou a rychlou výrobu šablon převodů pro 3D tisk.

Výroba metodou SLS netrvala ani tři dny, díky čemuž mohla hasičská jednotka rychle začít s testováním nových převodů. Testy odhalily, že převody z materiálu iglidur I3 si poradí i s vysokým zatížením. Technici údržby si pak mohli objednat převody pro další vozidla. Byli mimořádně nadšení jak kvalitou materiálů, tak rychlostí služby. Okamžitě tedy požádali o vytištění a otestování další součásti, která ovládá pneumatické dveře letištních hasičských vozů Tato aplikace využívající tištěných součástí splnila požadavky a používá se v hasičských vozech frankfurtského letiště.

Pro 3D tisk převodů neplatí prakticky žádná omezení týkající se jejich geometrie. Naše služba 3D tisku umožňuje cenově výhodný tisk množství od 1 do 10 000 kusů během 1 až 3 dnů.

Proč si nechat vytisknout převody z materiálu iglidur I3?

Materiály iglidur vyvinuté speciálně pro výrobu pohyblivých strojních dílů se vyznačují velmi vysokou odolností proti otěru a zabudovanými pevnými mazivy. Používají se při výrobě součástí injekčním vstřikováním, aditivní výrobou a obráběním tyčového materiálu. Materiál iglidur I3 byl vyvinut jako polymerový prášek pro výrobu dílů metodou laserového sintrování a vyznačuje se vysokou odolností proti opotřebení a pevností. Není náhoda, že tento materiál je jednoznačně nejprodávanější položkou v nabídce materiálů 3D tisku společnosti igus.
 
Díky svým mechanickým vlastnostem je materiál iglidur I3 mimořádně vhodný pro čelní převody a šroubová kola s šikmým ozubením, ale také pro všechny ostatní tvary převodů. iglidur l6 se doporučuje pouze pro šneková kola vyrobená 3D tiskem, jelikož tento polymer byl vyvinut pro zvýšené kluzné schopnosti. To, jak dlouho převod vyrobený tiskem z materiálu iglidur I3 vydrží, záleží na parametrech aplikace, které můžete rychle a jednoduše zadat do online kalkulačky životnosti převodů. Velmi dlouhá životnost převodů vyrobených z materiálu iglidur I3 oproti normálním plastovým převodům byla testována a potvrzena v naší zkušební laboratoři.  
 
Jednou z největších výhod výroby převodů metodou 3D tisku je flexibilita geometrie kořene zubu. Můžete tak optimalizovat rádius kořene zubu a dosáhnout lepší životnosti převodu. V případě mechanické výroby tato optimalizace obvykle kvůli velikosti nástroje možná není. Pokud chcete navrhovat převody rovnou s optimalizovaným kořenem zubu, doporučujeme použít náš bezplatný CAD konfigurátor.