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台灣易格斯有限公司

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易格斯3D列印齒盤實現電動自行車的靜音騎行

  • 所需產品: 塑膠小齒輪
  • 製造方法: 粉末雷射燒結SLS
  • 要求: 耐磨性好,滑動性能佳,使用壽命長
  • 所用材料: iglidur i3
  • 行業: 自行車行業
  • 為客戶帶來的益處:採用線上 3D 列印服務,部件可快速配置;比金屬製品運行更安靜

應用概覽:
現在,電動自行車越來越輕,運行也越來越安靜,幾乎已經聽不到任何馬達噪音。對於來自德國賴希斯霍夫的 Lars Hartmann 等創新能力很強的發明家來說,這還遠遠不夠。他認為,自行車鏈條的噪音還是太大。作為自行車鏈條的導輪,金屬鏈輪可以防止鏈條與車架碰撞,但它在運行時會產生巨大的噪音。在尋找解決方案時,他想起了他在展覽上看過易格斯  3D 列印服務,透過該服務可以使用 3D 列印機經濟高效地製造單個部件。
 
用於電動自行車的3D列印塑膠小齒輪 由iglidur i3製程的3D列印塑膠小齒輪在使用中

問題:

使用一般的金屬齒盤的電動自行車在運行時通常會發出非常吵鬧的噪音。齒盤在鏈條上起到導向滾輪的作用,讓鏈條不會與車架發生碰撞。然而,金屬齒盤摩擦會產生極大的噪音,使電動自行車聽起來像拖拉機。於是,Lars Hartmann打算尋找一種與金屬齒盤具有相同運行特性但可使運行更安靜的材料。此外,他還要求材料要具有良好的滑動性能和較長的使用壽命,同時要求它與金屬相互作用時高度耐磨。

解決方案

在他為攪拌、分散和精細研磨系統製造商VMA Getzmann GmbH公司工作的情況下,他對使用易格斯3D列印服務生產出的機器零件進行了測試。測試結果非常好,於是他準備在自己的電動自行車中也使用列印零件。對於騎行愛好者來說,這是一個完美的解決方案:“標準金屬小齒輪在使用時會產生很多噪音。於是,我們按照它的尺寸,使用易格斯的iglidur i3材料製造了3D列印齒輪。這種方式簡單快捷。我們所做的只是通過3D列印服務上傳相應參數、選擇材料以及訂購數量。”我在兩輛自行車中使用了這種鏈輪,使用幾個月後發現鏈條的運行噪音顯著降低,Hartmann高興地補充道。

耐磨性和穩定性俱佳

此案例中使用的材料iglidur i3當然也適用於工業應用和大批量產品製造。這款材料極具魅力的原因在於它具有極高的耐磨性和穩定性,而且它還可以通過粉末雷射燒結 (SLS)進行加工。
此外, 為了滿足客戶對材料的耐磨性和使用壽命的更高要求,易格斯還開發了iglidur i6。測試結果表明,由這種高性能塑料製程的齒輪要優於由POM和PBT等常見材料製程的機加工齒輪。參與測試的是具有5Nm擰緊力矩和12rpm轉速的蝸輪。由雷射燒結材料iglidur i6製程的齒輪在經過一百萬次循環(測試終止)後仍然運行良好,僅出現了輕微磨損。而由POM製程的齒輪則在經過62.1萬次循環後完全磨損,PBT銑削齒輪則在僅僅15.5萬次循環即斷裂。由雷射燒結材料PA12製程的齒輪也參與了測試。但是,由於其摩擦係數很高,所以它在521次循環後即停止運行。

用於製造齒盤的iglidur材料
POM齒輪與iglidur®齒輪的比較 左圖:POM齒輪,62.1萬次循環後出現故障
右圖:iglidur® I6齒輪,100萬次循環後僅出現輕微磨損

輕鬆在線上完成配置

此外,易格斯齒輪配置器也為設計人員提供了很大幫助。使用此工具可以自定義配置齒輪或鏈輪,包括特殊尺寸的齒輪或鏈輪。配置步驟非常簡單,客戶只需輸入所需齒輪的規格,如齒輪模數、齒數、寬度和內徑等。然後,線上工具會自動產生 3D模型,且允許導出 STEP文件。將文件透過易格斯 3D 列印服務上傳後,即可向易格斯訂購由極其耐用的雷射燒結材料 iglidur i6 製成的所需齒輪。用戶只需點擊一下滑鼠即可線上訂購所需齒輪(無最小訂購量限制)或索取報價。客製件最快3天內可發貨。
 
3D 列印齒輪詳細資訊
使用易格斯齒輪配置器輕鬆配置齒輪 使用易格斯齒輪配置器輕鬆配置齒輪

易格斯3D列印零件的其他應用實例可以在此找到:

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