用於消防車車頂高壓水槍的3D列印齒輪

替換齒輪在使用中承受極大的負載

需求：高彈性特殊齒輪，用於維修機場消防車車頂高壓水槍中的伺服馬達
製造方法： 雷射燒結
要求： 經濟高效、高彈性
所用材料：iglidur i3
行業： 多功能車
為客戶帶來的益處：齒輪可以承受高應力，能用於修理其他車輛。客戶不必更換整個伺服馬達，從而節省成本。

Fraport AG的現場消防隊負責保障法蘭克福機場的消防安全。其機場消防車上裝有車頂高壓水槍，它使用伺服馬達來改變噴嘴的角度。由於噴嘴的角度在噴水過程中也要改變，因此伺服馬達要承受極高的負載。高壓水槍已經使用十年，齒輪已經磨損，必須要進行維修。

使用耐磨工程塑膠進行 3D 列印

為了維修機場消防車的車頂高壓水槍，Fraport AG的現場消防隊需要能夠承受高負載的齒輪。

問題

車頂高壓水槍的伺服馬達中使用的加工的工程塑膠齒輪在使用十年後已磨損，需要更換。製造商推薦更換整個伺服馬達，但這樣做的成本很高。採用傳統製造方法生產特殊齒輪的製造商通常不夠經濟實惠，而且由於形狀複雜，也無法生產。

解決方案

Fraport AG現場消防隊的維護工程師選擇雷射燒結(SLS)工程塑膠iglidur I3作為解決方案：3D列印這種製造方法能夠快速且經濟高效地生產特殊零件。 iglidur工程塑膠專為要求嚴苛的機械應用而研發，包含固體潤滑劑，因此更耐用，能減少維護保養的工作量/成本。 3D列印的iglidur齒輪能滿足客戶需求，現在也用於機場的其他車輛。

齒輪安裝在消防車車頂高壓水槍的伺服馬達中。這種馬達可以改變噴嘴的角度。

機場消防車的車頂高壓水槍在噴水時必須承受較大的應力。

法蘭克福機場是德國最大的機場。在國際上，它也是歐洲主要的客運和貨運機場之一。它擁有來自約450家公司的81000名員工，是德國最大的工作場所，也吸引著其他公司來到經濟價值極高的萊茵地區。由於飛機、多用途運載車和私家車較多，機場消防隊需要隨時應對各種不同的情況。為了遵守法律規定的響應時間，消防隊必須在三分鐘內到達機場內的任何地點。機場中的三個消防站內的人員和技術設備也非常重要。

機場內有超過115輛消防車輛，其中包括十四輛滅火車。它們裝有車頂高壓水槍，可以在一分鐘內在80米以外的地方噴出至少5300升水。因此，這些水槍上的伺服馬達承受的負載非常高，它們通過改變噴嘴的角度來控制水柱的高度。

由於高度需要在噴水過程中改變，因此齒輪要承受很大的負載。

由工程塑膠iglidur I3材料列印而成的齒輪：成功用於機場的滅火車(消防車)

伺服馬達中內置兩個由堅固塑料製程的特殊齒輪。用於車頂高壓水槍中的齒輪使用十年之後，已嚴重磨損，因而需要維護。車輛生產商建議維護工程師更換整個伺服馬達，但是這樣做會產生高昂的成本。於是，設計工程師打算不更換還能正常運行的整個伺服馬達，而是決定嘗試一種新方法：在網上調研之後，他們了解到易格斯可以透過3D列印生產耐用齒輪，於是他們決定對耐磨iglidur i3工程塑料進行測試看看。齒輪設計通過免費的線上CAD配置器完成。由此，可快速輕鬆地創建3D列印齒輪的模板。

然後，齒輪透過SLS方法在三天內即製造完成，消防人員因而得以能夠快速開始測試新齒輪。測試結果表明，iglidur i3齒輪能夠承受高負載。之後，維護工程師又為其他車輛訂購了齒輪。他們對材料的品質以及快速便捷的服務感到非常滿意，於是又要求易格斯為其列印和測試另一個在機場控制消防車氣動門的零件。結果，列印出的產品也滿足要求，現在法蘭克福機場的所有消防隊都在使用這種產品。

3D列印的齒輪幾乎不會受到形狀的限制。我們的3D服務可以在1至3天內經濟高效地列印1件至10000件齒輪。

為什麼選擇由耐磨工程塑膠 iglidur I3 材料列印而成的齒輪？

iglidur 材料專為生產移動機器零件而研發，特點是極佳的耐磨性能以及含有固體潤滑劑。它們可透過射出成型、熱熔融積層(FDM)、選擇性雷射燒結(SLS)和加工圓棒材來生產零件。 iglidur I3透過選擇性雷射燒結來生產零件的工程塑膠粉末，特點是極佳的耐磨性能和強度。

iglidur I3 材料的機械性能良好，特別適用於正齒輪和螺旋錐齒輪以及所有其他齒輪形狀。 iglidur l6只適用於3D列印蝸輪，因為這種工程塑膠是為增強滑動性能而研發的。根據輸入的應用參數，由iglidur l3製成的列印齒輪的使用壽命可以在齒輪壽命計算器中輕鬆快速地線上計算。與普通塑膠齒輪相比，由iglidur l3製成的齒輪使用壽命更長，這一點已在我們的測試實驗室中被證實。

作為生產齒輪的方法，3D列印的優勢在於能靈活處理不同的齒根形狀。齒根半徑可以得到優化，從而延長齒輪的使用壽命。機械製造中，這種優化通常由於工具尺寸而無法實現。為了用經過優化的齒根直接設計齒輪，我們推薦使用免費CAD配置器。

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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