Grazie alle tolleranze migliorate, gli ingranaggi stampati in 3D fanno fluttuare gli oggetti nelle vetrine dei negozi

• Cosa serviva? Ingranaggio con tolleranze precise
• Metodo di produzione: sinterizzazione laser selettiva (SLS)
• Requisiti: Senza manutenzione, silenzioso, funzionamento regolare
• Materiale: iglidur i3
• Settore: Design di mobili
• Successo attraverso la cooperazione: Componenti esenti da manutenzione, rotazione degli oggetti senza vibrazioni e silenziosa, l'illusione può essere mantenuta

L'applicazione in sintesi:
l'azienda belga Levita si è posta il compito di presentare in modo speciale prodotti di alta qualità come orologi da polso, telefoni cellulari, occhiali e gioielli. A tale scopo, ha progettato una vetrina che fa "fluttuare" oggetti di medie dimensioni mediante due movimenti lineari e una rotazione, ruotandoli allo stesso tempo di 360° attorno al proprio asse. Tuttavia, per i movimenti lineari e la rotazione senza vibrazioni del meccanismo, erano necessari componenti ottimizzati per lo scorrimento, per creare l'illusione di oggetti fluttuanti.

Per questo modo unico di presentare il prodotto, l'azienda aveva bisogno di un meccanismo affidabile. Uno dei problemi più grandi era l'effetto di scorrimento adesivo da aggirare. Ulteriori requisiti che il meccanismo doveva soddisfare erano componenti esenti da manutenzione e un funzionamento silenzioso. Gli ingranaggi stampati in 3D inizialmente utilizzati non avevano tolleranze sufficienti e quindi causavano forti vibrazioni.

Con vari prodotti di igus è stato possibile progettare e produrre un meccanismo fluido per la vetrina che è silenzioso e funziona senza le vibrazioni iniziali. Anche l'effetto stick-slip potrebbe essere eliminato. Per il sistema di rotazione, Levita ha utilizzato la corona girevole iglidur® PRT-01 e ingranaggi stampati in 3D realizzati in plastica iglidur i3 tribologicamente ottimizzata. Grazie alle tolleranze migliorate (0,1 mm anziché 0,2 mm) e alla precisione della stampa SLS, le vibrazioni sono state drasticamente ridotte. Ciò preserva il trucco ottico dell'oggetto che galleggia lentamente. Oltre ai buoni effetti meccanici dei componenti igus, entrano in gioco i lubrificanti solidi integrati nelle parti in plastica, poiché consentono un funzionamento senza manutenzione senza effetti stick-slip.

Oltre al processo di deposizione di filamenti (FDM), il servizio di stampa 3D igus offre la sinterizzazione laser selettiva come processo di produzione per componenti realizzati in modo additivo. Nel processo SLS, un laser riscalda selettivamente punti in un letto di polvere che si fondono insieme per formare un oggetto tridimensionale precedentemente costruito. Una lama ridistribuisce la polvere dopo ogni strato fuso. Questo processo non richiede utensili, il che si riflette sia nel prezzo che nella velocità di produzione. I componenti realizzati tramite il processo SLS mostrano un'accuratezza dimensionale molto precisa, nonché un'elevata resistenza e una buona adesione degli strati. Per "The Box" di Levita, l'attenzione ai dettagli nella stampa era particolarmente importante: senza di essa, la modifica della tolleranza da 0,2 mm a 0,1 mm non sarebbe stata possibile.

I materiali SLS realizzati con polimeri ad alte prestazioni offrono una durata utile degli ingranaggi fino a cinque volte superiore rispetto agli ingranaggi fresati realizzati con normali materie plastiche. Grazie al laboratorio di prova igus, questi valori possono essere confermati più e più volte tramite test realistici. Sulla base dei risultati dei test sono emerse anche diverse aree di applicazione per i materiali iglidur i3, iglidur i6 e iglidur i8-ESD. In questo modo, iglidur i3 è particolarmente adatto per ingranaggi cilindrici e conici, in quanto ha una maggiore resistenza. La lavorazione dettagliata e le superfici esatte sono anche a favore di un'applicazione con tutte le altre forme di ingranaggi. Oltre a iglidur i3, iglidur i6 colpisce anche per le sue proprietà di scorrimento ottimizzate ed è particolarmente consigliato per ingranaggi a vite senza fine e per applicazioni in cui sono indispensabili componenti conformi al settore alimentare. iglidur i8-ESD ideale quando sono richiesti ingranaggi con specifiche ESD. Questi vengono utilizzati, ad esempio, in macchine ATEX. Oltre alle diverse aree di applicazione, i risultati dei test del laboratorio igus forniscono la base per un calcolatore online della durata utile degli ingranaggi. Sulla base dei dati raccolti empiricamente, i clienti possono facilmente determinare online l'esatta durata utile utilizzando i parametri specifici per la loro applicazione di ingranaggi.