Bánh răng thay thế từ máy in 3D - thay đổi nhỏ, hiệu quả lớn

Những gì cần thiết:hộp số thay thế cho động cơ máy kéo
Phương pháp sản xuất:thiêu kết laser chọn lọc
Yêu cầu: chống mài mòn cao, trượt tốt và các tính chất cơ học
Tư liệu: iglidur I3
Ngành: xe tiện ích
Thành công từ sự hợp tác: chi phí sản xuất chỉ bằng một phần mười so với phương pháp sản xuất thông thường, bộ phận phức tạp được chế tạo thành một mảnh, cải thiện khả năng chống mài mòn

Tổng quan về ứng dụng:
đội vệ sinh igus sử dụng một máy kéo cho các công việc như mài và vận chuyển. Bánh răng dùng để khởi động động cơ của máy kéo sau một thời gian bị mòn đến mức máy kéo không thể khởi động được nữa. Nhà sản xuất không thể cung cấp thiết bị thay thế, vì vậy máy kéo vẫn không hoạt động. Sau khoảng sáu tháng không hoạt động, nó đã được loại bỏ. Tuy nhiên, ngay trước đó nhóm in 3D đã bắt đầu hoạt động và có thể lần ra các bánh răng bị mòn và hỏng và in nó trong vòng vài giờ. Máy kéo giờ đây hoạt động đáng tin cậy trở lại nhờ bánh răng làm bằng iglidur I3, có đặc tính trượt tốt hơn đáng kể và khả năng chống mài mòn cao hơn so với bánh răng được lắp đặt trước đây làm bằng nhựa thông thường.
 

Bánh răng thay thế làm bằng iglidur I3 chịu mài mòn tốt hơn đáng kể so với bánh răng làm bằng nhựa thông thường

Vấn đề

Thông thường, không dễ dàng như người ta nghĩ để có được các bộ phận thay thế từ nhà sản xuất ban đầu. Đây là trường hợp: nhà sản xuất máy kéo mà đội vệ sinh igus đã sử dụng cho các công việc khác nhau, chẳng hạn như mài công trường, đã không thể cung cấp một thiết bị mới. Bánh răng bị hỏng hoạt động như một bộ khởi động cho puli truyền động lớn của động cơ. Tải trọng tác động lên bánh răng mỗi khi khởi động động cơ quá cao so với thành phần làm bằng nhựa thông thường khiến nó sớm bị mòn và gãy. Do đó, cần phải có một bánh răng đặc biệt được lắp chính xác, chịu mài mòn và có đặc tính trượt tốt.

Giải pháp

Nhóm in 3D đã giải quyết vấn đề và có thể thiết kế bản vẽ của bánh răng ban đầu bằng cách sử dụng bánh răng bị hỏng. Điều này được chuyển đổi thành tệp STEP và sau đó được in qua quá trình in thiêu kết laser chọn lọc với iglidur I3. Chi phí in 3D không dùng công cụ là 28€ cho mỗi chiếc, tiết kiệm chi phí hơn gấp 10 lần so với sản xuất cơ khí có thể lên tới hơn 300€. Đối với sản xuất bồi đắp, hình dạng đặc biệt của bánh răng với dạng hình học trục chính bên trong của nó không có vấn đề gì. Hơn nữa, bánh răng in hứa hẹn có tuổi thọ lâu hơn so với bánh răng đã sử dụng trước đây do khả năng chống mài mòn cao hơn của vật liệu. Máy kéo đã được cứu khỏi việc bị loại bỏ và có thể được sử dụng lại với đầy đủ chức năng của nó.

In 3D cho các bộ phận đặc biệt

Một trong những lợi thế lớn của in 3D là sự tự do không giới hạn khi thiết kế các bộ phận cần thiết. Hầu như không có bất kỳ hình dạng nào mà không thể tạo ra trong một lần. Nếu bạn muốn sản xuất một bộ phận thay thế mà nhà sản xuất không thể giao thêm hoặc có thiết kế đặc biệt thì in 3D là lựa chọn phù hợp. Thông thường, chỉ yêu cầu một lượng nhỏ các bộ phận thay thế. Trong trường hợp này, việc sản xuất các bộ phận bằng phương pháp bồi đắp cũng tiết kiệm chi phí hơn rất nhiều. Sản xuất không cần dụng cụ và tiết kiệm tài nguyên dẫn đến số lượng hiệu quả hơn về chi phí. Trong trường hợp của máy kéo, chỉ cần một bánh răng. Với sản xuất cơ khí, chi phí này sẽ đắt hơn 300€ - giá 28€ được in 3D.

Bánh răng thay thế với hình dạng trục chính bên trong của nó đã sẵn sàng để sử dụng chỉ trong vòng vài giờ sau khi in

Đơn giản chỉ cần tự cấu hình bánh răng

igus cung cấp các tùy chọn khác nhau để in một bánh răng. Ví dụ: các kỹ sư thiết kế có thể định cấu hình các bánh răng cần thiết bằng bộ cấu hình bánh răng igus và sau đó đặt hàng trực tiếp từ igus. Tìm hiểu chính xác cách thức hoạt động của tính năng này tại đây. Ngoài ra, một mô hình CAD hiện có có thể được tải lên trong dịch vụ in 3D và được đưa vào sử dụng vật liệu igus và phương pháp sản xuất thích hợp.
 

Định cấu hình bánh răng của bạn một cách dễ dàng với trình cấu hình bánh răng igus

Tính toán tuổi thọ bánh răng

Trong phòng thí nghiệm igus, các thử nghiệm tải trọng khác nhau được thực hiện. Tất cả các sản phẩm của igus đều được đưa vào thử nghiệm axit để đảm bảo các công cụ trực tuyến là đáng tin cậy và cung cấp thông tin. Một trong những công cụ này là công cụ tính toán tuổi thọ bánh răng nhằm xác định tuổi thọ của bánh răng làm bằng iglidur I3 hoặc iglidur I8 tùy thuộc vào dữ liệu tải cụ thể của ứng dụng. Điều này giúp bạn dễ dàng kiểm tra xem vật liệu có phù hợp với ứng dụng của riêng bạn hay không và khi nào bạn nên thay bánh răng trước khi nó bị lỗi.

Công cụ tính toán tuổi thọ vận hành sẽ xem xét tất cả các loại kết quả thử nghiệm để đảm bảo dự đoán chính xác về tuổi thọ dự đoán của bánh răng