Pignoni per catene stampati in 3D, per una e-bike silenziosa

• Cosa serviva: pignone in plastica
• Processo di produzione: sinterizzazione laser selettiva
• Requisiti: elevata resistenza all'usura, buone proprietà di scorrimento, elevata durata
• Materiale: iglidur® i3
• Settore: industria delle biciclette
• Successo grazie alla cooperazione: rapida configurazione del componente nel servizio di stampa 3D online, rumore di funzionamento più

silenzioso rispetto al metalloL'applicazione in sintesi: le bici elettriche stanno diventando sempre più leggere ed estremamente silenziose. Durante la guida, non si avverte quasi alcun rumore del motore. Tuttavia, inventori intraprendenti come Lars Hartmann di Reichshof non si accontentano di questo. L'eccessivo rumore di fondo nella catena della bicicletta era una spina nel fianco. Una ruota dentata in metallo fungeva da puleggia di guida sulla catena per evitare che entrasse in collisione con il telaio, ma causava enormi rumori di funzionamento. Nella sua ricerca di un rimedio, si è ricordato di ciò che igus aveva da offrire®, di cui ha appreso in una fiera: il servizio di stampa 3D, che consente di produrre componenti personalizzati in modo conveniente con una stampante 3D.

La ruota dentata in metallo standard sulla bici elettrica produceva un rumore di funzionamento molto forte. La ruota dentata era la puleggia di deviazione per la catena in modo che non entrasse in contatto con il telaio. I rumori di attrito facevano sembrare la bici elettrica come un trattore. Di conseguenza, Lars Hartmann si è messo alla ricerca di un materiale che avesse le stesse proprietà di funzionamento della ruota dentata in metallo, ma fosse significativamente più silenzioso. Altri requisiti per il materiale erano buone proprietà di scorrimento e una lunga durata, nonché un'elevata resistenza all'usura in combinazione con il metallo.

Nell'ambito del suo lavoro per VMA Getzmann GmbH, un produttore di sistemi di agitazione, dispersione e macinazione fine, sono state testate parti di macchine realizzate utilizzando il servizio di stampa 3D di igus®. I risultati sono stati così buoni che Lars Hartmann ha preso in considerazione anche le parti stampate per la sua e-bike. La soluzione perfetta per l'hobbista: "La ruota dentata in metallo standard faceva molto rumore di funzionamento. L'abbiamo disegnata e fatta stampare da igus® da iglidur® i3. Il processo è stato rapido e semplice. Abbiamo utilizzato il servizio di stampa 3D per caricare i dati rilevanti, selezionato il materiale e ordinato la quantità." La ruota dentata è stata utilizzata su due ruote per diversi mesi e il rumore è stato notevolmente ridotto, afferma felice Hartmann.

Il materiale iglidur® i3 utilizzato è naturalmente adatto anche per l'uso industriale e in serie. Convince per i suoi buoni valori di usura e l'elevata resistenza e viene lavorato tramite sinterizzazione laser selettiva (SLS).

Per requisiti di resistenza all'usura particolarmente elevati e una lunga durata utile, igus® ha sviluppato anche il materiale iglidur® i6. La plastica ad alte prestazioni batte gli ingranaggi fresati realizzati con materiali comuni come POM e PBT nel test. È stata testata una ruota elicoidale con una coppia di 5 Nm e 12 giri/min. Anche dopo un milione di cicli (annullamento del test), l'ingranaggio realizzato con il materiale di sinterizzazione laser iglidur® i6 ha mostrato solo una leggera usura ed era ancora completamente funzionante. Ciò gli ha permesso di superare nettamente gli ingranaggi fresati: gli ingranaggi realizzati in POM hanno mostrato un'usura totale dopo soli 621.000 cicli; gli ingranaggi fresati in PBT si sono rotti dopo soli 155.000 cicli. Sempre nel test: un ingranaggio realizzato con il materiale sinterizzato laser PA12. Tuttavia, a causa dell'elevato coefficiente di attrito, il meccanismo si è guastato dopo soli 521 cicli.

Allo stesso tempo, i progettisti possono trarre vantaggio anche dal configuratore di ingranaggi igus®. Questo consente di configurare pignoni o ruote dentate personalizzati, anche in dimensioni speciali. In pochi passaggi, l'utente deve solo inserire i dati del suo ingranaggio (come modulo del dente, numero di denti, larghezza e diametro interno). Viene quindi creato automaticamente un modello 3D, che può essere esportato come file STEP. Caricando il file sul servizio di stampa 3D igus®, l'ingranaggio configurato può essere ordinato direttamente dal materiale SLS estremamente resistente iglidur® i6 per ingranaggi. Con un clic del mouse, l'utente può ordinare il suo ingranaggio senza quantità minima d'ordine o richiedere un preventivo. Il pezzo personalizzato è pronto per la spedizione entro soli tre giorni.