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Ingranaggi in plastica su misura stampati in 3D. Durevoli ed esenti da lubrificazione


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Configuratore CAD per ingranaggi

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Calcolatore della durata d'esercizio per ruote dentate

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Campioni gratuiti di ingranaggi in tecnopolimero

Seleziona un campione e testa i materiali di stampa 3D ottimizzati dal punto di vista tribologico

Oltre ai design più comun come ruote elicoidali e ingranaggi cilindrici o conici, la tecnologia di sinterizzazione laser con materiali iglidur funziona molto bene anche per ingranaggi ellittici, corone dentate, cremagliere, ingranaggi a vite senza fine ecc.
Scopri tu stesso la qualità e i vantaggi dei nostri materiali per la stampa 3D: sei interessato ai componenti stampati in 3D, ma vuoi toccarli con mano prima di prendere una decisione definitiva? Non esitare a ordinare un campione gratuito.

Ingranaggio

Ingranaggio elicoidale stampato in 3D Ingranaggio elicoidale
Materiale: iglidur i3 (materiale per sinterizzazione laser)
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Ingranaggio conico

Ingranaggio conico stampato in 3D Ingranaggio conico
materiale: iglidur i3 (materiale per sinterizzazione laser)
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Vite senza fine

Ingranaggio a vite senza fine stampato in 3D Ingranaggio a vite senza fine
materiale: iglidur i6 (materiale per sinterizzazione laser)
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FAQ - frequently asked questions

Ingranaggi in plastica sul banco di prova

Testati e collaudati: gli ingranaggi iglidur hanno una durata di vita cinque volte superiore a quella degli ingranaggi lavorati in plastica standard.

I dati prestazionali della ruota dentata in plastica provengono dai banchi di prova nel nostro laboratorio interno.Qui puoi trovare i risultati dei test per i materiali di stampa 3D iglidur® eseguiti su vari componenti.

Quale materiale per quale tipo di ruota dentata? 
  • iglidur® i3  ha una maggiore resistenza, è particolarmente adatto per ingranaggi cilindrici e ingranaggi conici e può essere utilizzato per ogni altro tipo di ruota dentata.
  • Le proprietà di scorrimento ottimizzate di iglidur® i6 si adattano perfettamente agli ingranaggio senza fine.
  • iglidur® i8-ESD è adatto per ruote dentate che richiedono proprietà ESD, come quelle utilizzate nelle macchine ATEX.


Test su ruota dentata: cicli fino alla rottura della ruota dentata
iglidur® i3 (sinterizzazione laser) vs. POM (lavorato)

In questo test, una ruota dentata aziona una cremagliera. Viene misurato il numero di cicli completati fino alla rottura della ruota. La ruota dentata stampata in 3D o sinterizzata laser da iglidur® dura cinque volte più a lungo della ruota dentata fresata da POM.

attacco oscillante 1440°: n = 64rpm, M = 2.25Nm, z = 30, m = 1, b = 6.5mm
 
  • POM (lavorato)
  • iglidur® i3 (sinterizzazione laser) 
Test di confronto ruote dentate in plastica Asse Y: cicli fino alla rottura

Efficienza molto elevata per le ruote dentate stampate in 3D realizzate con polimero ad alte prestazioni

I test sull'efficienza dei riduttori epicicloidali hanno dimostrato che le ruote dentate prodotte tramite sinterizzazione laser in iglidur I3 hanno un'efficienza con funzionamento a secco paragonabile a quella dei riduttori epicicloidali in metallo lubrificati con olio. Com'è possibile? I lubrificanti solidi contenuti nei polimeri iglidur riducono notevolmente il coefficiente d'attrito in modo che le ruote dentate iglidur stampate in 3D con funzionamento a secco raggiungono un'efficienza che è solo leggermente inferiore rispetto a quella delle ruote dentate in metallo lubrificate. La lubrificazione incorporata riduce notevolmente gli sforzi di manutenzione.
 
Procedura della prova: i riduttori vengono testati su un dinamometro. Il riduttore viene azionato da un motore passo-passo e un freno elettromagnetico. I sistemi di misura nel gruppo motopropulsore misurano costantemente la posizione angolare all'ingresso e all'uscita del riduttore. Questo ci consente di raccogliere dati sulle prestazioni relative all'efficienza, fluttuazione di coppia e gioco al variare di coppia e velocità.
Efficienza del riduttore epicicloidale di una ruota dentata stampata in 3D realizzata con polimero prodotto tramite sinterizzazione laser in iglidur® I3 Asse X: coppia in Nm, asse Y: efficienza in %. Dimensioni d'installazione 17, adatto per motori passo-passo NEMA17 Rapporto di riduzione planetario 4:1 con ruote dentate in iglidur I3 in funzionamento a secco

Durata estremamente lunga delle ruote elicoidali con proprietà di scorrimento ottimizzate

Parametri del test:

  • Coppia: 4,9 Nm
  • Velocità: 12 rpm
  • Contropezzo: alluminio anodizzato duro
  • Durata: due mesi
Valutazione
► POM (fresato): guasto totale dopo 621.000 cicli
► iglidur I6 (sinterizzato): bassa usura dopo 1 milione di cicli
Date un'occhiata ai test di durata per ingranaggi

Guida alla progettazione - servizio di stampa 3D

Guida alla progettazione di componenti realizzati tramite il servizio di stampa 3D, con consigli pratici che contribuiscono a prolungarne la durata d'esercizio.

Linee guida per ingranaggi stampati in 3D

In queste linee guida è possibile scoprire i tre errori più comuni che riguardano la stampa di ingranaggi in 3D e come evitarli.

Per le grandi serie: ingranaggi stampati a iniezione con iglidur®

Stampati a iniezione in modo economico, gli ingranaggi in iglidur® rendono superfluo l'utilizzo di lubrificanti. 

I vantaggi in sintesi: 
  • Produzione economica tramite stampaggio a iniezione
  • Esenti da manutenzione grazie ai materiali iglidur® comprensivi di lubrificanti solidi
  • Lunga durata d'esercizio
  • Bassi coefficienti di attrito
Ruota dentata iglidur B180

Esempi applicativi di clienti

Ingranaggi in polimero stampati in 3D attualmente in uso


Maggiori informazioni sulla stampa 3D igus®

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FAQ: le vostre domande più frequenti e le nostre risposte

Ruote dentate stampate in 3D realizzate con polimeri iglidur


Quale tipo di lubrificante devo utilizzare per le ruote dentate stampate in 3D?
► Per le ruote dentate stampate in 3D realizzate con polimeri iglidur non servono lubrificanti. L'ingranaggio contiene già lubrificante.
L'usura influisce sulla durata d'esercizio prevista visualizzata nel calcolatore della durata d'esercizio online?
► A differenza dei cuscinetti, l'usura non è il problema maggiore per le ruote dentate. Per gli ingranaggi, il problema è la rottura del dente. E' questo che determina la durata d'esercizio della ruota dentata.
Quale tolleranza raggiunge il processo di sinterizzazione laser? Quanto è elevata la precisione di queste parti stampate in 3D?
► La tolleranza dipende dalle dimensioni del componente. Le parti fino a 50 mm hanno una tolleranza di ± 0,1 mm. Le parti più grandi di 50 mm hanno una tolleranza del ± 0,2%. Questi valori si applicano ai componenti non rilavorati.
Per garantire un buon accoppiamento sull'albero, il foro deve essere più piccolo e calzare l'ingranaggio a pressione?
► Per dimensionare correttamente l'accoppiamento sull'albero, è necessario conoscere in che modo viene trasmessa la coppia e quale meccanismo viene utilizzato. Se - per esempio - l'albero è 10x10 mm, un limite di tolleranza di 10,1 mm potrebbe funzionare per la vostra ruota dentata.
Il calcolatore della vita utile degli ingranaggi funziona anche con ingranaggi piccoli (ad esempio con 12 denti)?
► Il nostro strumento di calcolo funziona solo per ingranaggi con almeno 17 denti. Per ingranaggi con meno di 17 denti, il calcolo richiederebbe informazioni sul sottosquadro e il nostro strumento di calcolo al momento non prevede questa variabile. Se avete bisogno di una ruota dentata con meno di 17 denti, contattate il vostro tecnico-commerciale igus.
In un componente stampato in iglidur è possibile tagliare le filettature?
► Sì, potete lavorare i componenti se necessario.
Quanta usura c'è? Nel vostro calcolo della durata d'esercizio tenete conto di ogni tipo di lubrificazione
► Il calcolo della durata d'esercizio delle nostre ruote dentate presuppone che non ci siano lubrificanti aggiuntivi.
Le viti senza fine e le ruote a vite senza fine piccole si possono stampare in 3D?
►  lo spessore minimo consigliato e d circa 0,7 mm. Se necessario, possiamo diminuirlo fino a 0,5 mm. Siamo in grado di produrre viti senza fine e ingranaggi senza fine piccoli. Per carichi elevati, avrete bisogno di alberi a vite senza fine in metallo.
È possibile una correzione del dente (adattamento del profilo)?
► Possiamo stampare le parti che sono state corrette. Al momento questa opzione non è indicata nel nostro configuratore. Se avete bisogno di ingranaggi di questo tipo e non avete i mezzi per progettarli, non esitare a contattarci.
I 5 Nm agiscono tangenzialmente sul dente?
► I 5 Nm agiscono su tutto l'ingranaggio e non sui denti.
Esiste uno strumento per generare la geometria della ruota dentata/del dente (modulo di ingresso, numero di denti)?
► Potete utilizzare il nostro configuratore per ruote dentate per creare la vostra ruota dentata
Come configurare ingranaggi con un numero ridotto di denti (es. dieci denti)?
► Abbiamo ampliato il nostro configuratore per ingranaggiin modo da consentire la progettazione di ingranaggi con un numero minimo di otto denti.
C'è un vantaggio di prezzo per volumi di stampa 3D ridotti?
► C'è un piccolo vantaggio se non considerate il volume di stampa.
I materiali di stampa 3D iglidur per FDM sono adatti solo ai prototipi, o hanno prestazioni sufficienti per per essere utilizzati come componenti funzionali?
► I materiali iglidur FDM sono adatti per i cuscinetti e altri componenti resistenti all'usura. Le ruote dentate realizzate con i nostri materiali di sinterizzazione laser hanno una durata d'esercizio molto più lunga.
I coni Morse sono un'opzione, o i lubrificanti solidi rappresentano un problema?
► Il prodotto finito si può lavorare come qualsiasi plastica convenzionale.
Posso acquistare filamenti iglidur da utilizzare nella mia stampante?
► Sì, è possibile acquistare il filamento online. Occorre prestare attenzione alle istruzioni di lavorazione, perché molti dei nostri filamenti necessitano di stampanti chiuse e/o ad alte temperature
C'è un limite minimo di dimensioni?
► Lo spessore minimo della parete è 0,7 mm. Se occorre, possiamo diminuirlo fino a a 0,5 mm, ma solitamente consigliamo un minimo di 0,7 mm.
Esistono dati dei test di usura che confrontano ruote dentate igus stampate in 3D e altre ruote dentate in plastica lavorate?
► Abbiamo testato molte ruote dentate realizzate con diversi POM e altre ruote dentate lavorate come il PPT, per nessun criterio i risultati non sono stati migliori rispetto a quelli del POM.
Esiste un abbinamento albero-mozzo ottimale per le parti stampate in 3D? Immagino che una chiavetta non sia l'ottimale per via della concentrazione delle sollecitazioni.
► In generale, per cuscinetti stampati in 3D o in plastica: se la velocità di scorrimento e il carico non sono così elevati, entrambe le parti possono essere realizzate in plastica. Questa regola vale anche per le parti stampate in 3D. Ma quando il carico o la velocità di scorrimento è molto elevato, il sistema funziona solo interfacciando una parte in plastica ed una in metallo. In questi casi è preferibile avere un albero metallico perché trasferirà meglio il calore del sistema tribologico. In queste condizioni, ad esempio, la ruota dentata più piccola dovrebbe essere in metallo perché è sempre quella con il carico maggiore. La ruota dentata più grande può essere realizzata in polimero, così il sistema rimane senza lubrificazione.
In che modo si possono combinare al meglio i materiali delle ruote dentate?
► Potete prevedere di realizzare entrambe le ruote dentate in polimero e usare il nostro calcolatore della durata d'esercizio per determinare il momento in cui il sistema smetterà di funzionare bene. Ci sarà un momento in cui gli ingranaggi in polimero non funzioneranno più correttamente a causa del carico troppo elevato.
Il calore della sinterizzazione laser/FDM non influisce sull'autolubrificazione?
 No, non influisce. I lubrificanti solidi non vengono danneggiati dal calore. Lo stesso vale per i materiali di stampaggio a iniezione e della barra semilavorata, che vengono sottoposti per breve tempo a calore intenso durante il processo produttivo senza perdere le loro proprietà autolubrificanti.
Le ruote dentate in metallo possono essere sostituite con ruote dentate iglidur stampate in 3D?
► Le ruote dentate in metallo possono reggere carichi maggiori rispetto a quelle in polimero. Se avete una ruota dentata in metallo che raggiunge i limiti delle proprie prestazioni, non potete sostituirla con una ruota dentata in polimero. Ciò richiederebbe un ingranaggio tre o quattro volte la dimensione attuale. Ma se la ruota dentata in metallo non è al limite delle proprie prestazioni, potete certamente sostituirla con una ruota dentata in polimero, e quindi avrete un sistema che non necessita di lubrificazione esterna e per il quale potrete procurarvi ingranaggi molto rapidamente. Potete utilizzare il nostro calcolatore della durata d'esercizio per capire se è fattibile nella vostra applicazione.
Le ruote dentate stampate sono solidi pieni?
► Tutti i componenti stampati presso igus sono solidi pieni, infatti sono al 100% in polimero e si possono rilavorare. Produciamo componenti pieni perché vengono utilizzati come ruote dentate, cuscinetti o altri componenti nelle macchine, perciò devono avere la massima stabilità possibile. Naturalmente, potete anche progettare componenti leggeri per ridurre il peso. Se questo è l'aspetto che conta per voi, ditecelo, e noi non stamperemo ruote dentate piene.
Quale rugosità raggiunge la stampa 3D?
► Il materiale sinterizzato è piuttosto ruvido, ma si leviga rapidamente durante l'utilizzo, e la rugosità non compromette le prestazioni delle parti stampate.

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