Roues dentées de rechange imprimées pour un vélo électrique : performances accrues avec des matériaux optimisés en termes tribologiques

• Ce qui était nécessaire : de nouvelles roues dentées pour un engrenage planétaire d'un vélo électrique.
• Procédé de fabrication : frittage sélectif par laser
• Exigences : Précision des détails, précision d'ajustage, résistance à l'abrasion
• Matériau : iglidur i3
• Secteur : Industrie du vélo
• Succès grâce à la collaboration : résistance à l'abrasion 30 fois meilleure que celle des matériaux SLS traditionnels, grande résistance à l'usure, rendement plus élevé.

L'application en un coup d'œil :
Des pignons de rechange étaient nécessaires pour les roues dentées fortement usées d'un engrenage planétaire dans un vélo électrique. Comme le fabricant du vélo électrique ne pouvait pas fournir de roues dentées supplémentaires, le client a trouvé la solution auprès du service d'impression 3D d'igus GmbH de Cologne. Les nouvelles roues dentées ont pu être reproduites à partir des anciens composants usés et imprimées par frittage laser. Le client a pu monter les pignons dès leur réception et a constaté une amélioration des performances de l'engrenage en peu de temps.

La transmission d'un vélo électrique ne fournissait plus la puissance initiale et un rapide coup d'œil à l'engrenage planétaire en a révélé la raison : les roues dentées étaient très usées. Le fabricant ne pouvant pas fournir de pièces de rechange originales, le client s'est mis à la recherche d'engrenages de remplacement. Les pignons devaient être parfaitement ajustés dans l'engrenage et présenter une résistance à l'abrasion nettement supérieure à celle des composants précédents, afin de pouvoir résister aux sollicitations.

Le client s'est adressé au service d'impression 3D d'igus GmbH. Il a pu y envoyer les roues dentées usées pour qu'elles soient redessinées et imprimées. Les roues dentées ont été fabriquées en iglidur i3, un matériau optimisé sur le plan tribologique, par frittage laser. Les pièces en iglidur i3 sont très précises et présentent de bonnes caractéristiques mécaniques. L'élément déterminant pour ce projet a été la résistance à l'abrasion 30 fois supérieure à celle des matériaux traditionnels utilisés pour le frittage laser. Outre le faible taux d'usure, les roues dentées ont une grande résistance. En peu de temps, le client a signalé une augmentation des performances de l'engrenage.

L'un des principaux avantages de la fabrication additive est la vitesse à laquelle les pièces peuvent être fabriquées. Associée aux faibles coûts de production pour les petites quantités, l'impression 3D est un outil imbattable pour la réalisation de prototypes dans la phase de test de nombreuses applications. Dans ce cas également, il a été possible de redessiner, d'imprimer et d'envoyer au client les pignons de l'engrenage planétaire en peu de temps. Les roues dentées imprimées se sont toutefois bloquées au début sur les boulons de fixation, ce qui a entraîné la rupture d'un pignon lors d'un nouveau démontage. Après une brève consultation, le modèle CAO a pu être adapté et imprimé en un temps record. Les nouveaux pignons s'adaptaient exactement aux boulons de la boîte de vitesses et répondaient aux exigences. Le client fait état de performances accrues et d'une grande satisfaction.

plastics for longer life® - l'objectif pour chaque composant et matériau qui sort des portes d'igus est d'améliorer la technique et, idéalement, de réduire les coûts par la même occasion. Cela vaut également pour les matériaux spécialement développés pour l'impression 3D afin de fabriquer des composants à glissement optimisé. Outre les poudres SLS, igus propose, avec différents filaments, un grand choix de matériaux qui apportent des optimisations individuelles pour chaque application. Ainsi, l'iglidur i3 est le matériau approprié pour les applications de glissement et les roues dentées. La poudre SLS peut être usinée dans les moindres détails avec des surfaces exactes et présente une usure extrêmement faible pour une résistance maximale. Les résultats du laboratoire de test d'igus parlent d'eux-mêmes : par rapport aux matériaux SLS traditionnels, les pièces en iglidur i3 ont une résistance à l'abrasion jusqu'à 30 fois supérieure. Ce matériau convient très bien aussi bien pour les roues dentées que pour les rouleaux, les crémaillères, les roues cylindriques et les roues coniques. Outre l'iglidur i3, la poudre SLS iglidur i6 convient également pour toutes les applications de glissement. Ce matériau se distingue par le fait qu'il possède, outre une résistance à l'abrasion et une ténacité élevées, une conformité alimentaire certifiée selon la FDA et le règlement européen 10/2011. Ce matériau est particulièrement adapté aux roues à vis sans fin et aux applications personnalisées dans le secteur alimentaire.