Petit espace de construction, grand défi : les roues dentées imprimées en 3D sont la solution

Ce qui était nécessaire : Pignons adaptés aux moteurs pas à pas extrêmement petits du projecteur de recherche télécommandé.

Procédé de fabrication : Frittage sélectif au laser (SLS)

Exigences : Petit diamètre, longue durée de vie, usure minimale

Matériau : iglidur i3

Secteur : Véhicules utilitaires

Succès grâce à la collaboration : compétitivité accrue grâce à la réalisation du nouveau design du produit, les exigences en matière de résistance à l'usure ont été dépassées

En raison de la faible hauteur de montage du projecteur de recherche, des moteurs pas à pas petits et puissants ont été choisis pour les unités d'entraînement. Les roues dentées standard du marché n'entraient pas dans l'espace disponible et n'étaient donc pas adaptées aux arbres des moteurs pas à pas. De plus, le petit espace de montage suppose que les roues dentées aient une longue durée de vie afin de réduire au maximum l'entretien nécessaire des pièces. Standby GmbH a rapidement compris que les petites roues dentées devaient être produites sur mesure. Le procédé de moulage par injection s'est d'abord présenté, mais a été considéré comme inefficace en raison du nombre relativement faible de pièces souhaitées.

Avec une précision dimensionnelle de ± 0,1 mm, les roues dentées ont été fabriquées en série par fabrication additive en poudre iglidur i3 selon le procédé de frittage laser. En outre, le matériau iglidur i3 permet un fonctionnement sans entretien des projecteurs de recherche grâce à sa grande résistance à l'usure et à ses propriétés autolubrifiantes. Ainsi, toutes les exigences de Standby GmbH ont été satisfaites par le service d'impression 3D d'igus.

Standby GmbH a elle-même testé la longévité des roues dentées imprimées en 3D en soumettant d'abord quelques échantillons de test imprimés à son propre test d'usure. Monsieur Klaus Pfiffer, support technique chez Standby GmbH, raconte : "Le résultat a été exceptionnel. Même après de nombreux cycles et heures de fonctionnement, qui dépassaient largement la durée de vie maximale du produit fixée au préalable, les roues dentées et les pignons imprimés ne présentaient aucune usure, même ceux dont les partenaires n'étaient pas en iglidur, mais en aluminium".

Dans de nombreuses applications de glissement, les composants de petite taille apportent des avantages mécaniques ou esthétiques. La conception créative et fine d'un produit nécessite une méthode de fabrication qui réponde aux exigences de conception de manière précise et rentable. La fabrication additive de composants par fusion orientée de couches de poudre caractérise le procédé SLS, qui fournit des composants de glissement d'une épaisseur de paroi allant jusqu'à 0,7 mm. Chez igus, on répond également à la demande de pièces d'usure particulièrement petites, comme les roues dentées avec un module de denture de 0,2. Mais un autre procédé d'impression 3D, à savoir l'impression DLP, s'y prête. La résine synthétique est exposée couche par couche à la lumière UV, ce qui la durcit.

​Pour les différentes applications mécaniques, igus a développé des matériaux d'impression 3D de haute qualité adaptés. Pour l'impression 3D DLP, igus propose la résine iglidur i3000. Sa résistance à l'abrasion est 30 à 60 fois supérieure à celle des résines synthétiques classiques. La poudre SLS iglidur i3 est le plus souvent utilisée dans le service d'impression et se caractérise par une grande résistance à l'usure. Si des pièces de machine sont déplacées à l'aide d'un système de roue à vis sans fin, il est recommandé d'utiliser l'iglidur i6 en raison de ses propriétés de glissement accrues. En outre, certains environnements d'application exigent des propriétés de matériaux spécifiques, comme la conformité alimentaire. Pour répondre à ces exigences et à d'autres, igus a également développé des matériaux d'impression 3D.