Pezzi di ricambio per auto d'epoca stampati in 3D di qualità sorprendente

• Cosa serviva? Vite senza fine di ricambio nel tachimetro di un'auto d'epoca
• Metodo di produzione: Sinterizzazione laser selettiva con polvere SLS
• Requisiti: Lunga durata, precisione, prezzo conveniente
• Materiale: iglidur® i6
• Settore: Industria automobilistica
• Successo attraverso la cooperazione: Alta precisione, nessuna abrasione, produzione rapida ed economica, nessuna lubrificazione

L'applicazione in sintesi:
Trovare pezzi di ricambio per auto d'epoca è solitamente difficile, se non impossibile. È un problema familiare e particolarmente ostico per veicoli esotici e modelli rari. Il dott. Jörg Pühler, proprietario di una Stanley 750B costruita nel 1924, stava cercando un pezzo di ricambio per il contachilometri del suo tachimetro.
Il pezzo originale era stato completamente rovinato a causa dell'usura e del lavoro svolto sull'auto dal precedente proprietario. Il servizio di stampa 3D online di igus® L'albero richiesto con vite e ingranaggio poteva essere stampato in modo economico e in breve tempo dalla plastica SLS resistente all'abrasione iglidur® i6.

Nel tachimetro Stewart Warner, l'ingranaggio sul primo albero intermedio che ingrana con la vite senza fine sull'albero di ingresso non era più in ordine di lavoro. Il pignone non si innestava più con la vite senza fine. A causa del lavoro svolto sul tachimetro dal precedente proprietario, era impossibile determinare le dimensioni corrette. La fabbricazione di un pezzo di ricambio ha richiesto diversi tentativi e un materiale che fosse stabile, consentisse un'elevata precisione e fosse adatto all'uso continuo.

Con il servizio di stampa 3D igus è stato realizzato un pezzo di ricambio completamente funzionante in iglidur i6. Grazie alla produzione rapida ed economica con il metodo di sinterizzazione laser, per il proprietario di un'auto d'epoca è stato semplice testare diverse varianti del componente nella pratica. Grazie al polimero ad alte prestazioni utilizzato con lubrificanti solidi incorporati, il componente non ha più bisogno di essere lubrificato. Anche dopo essere stato utilizzato per oltre 2.000 miglia, non sono rilevabili segni di usura.

Il tachimetro di un'auto d'epoca Stanley 750B costruita nel 1924 non funzionava più: il contachilometri era difettoso. Il proprietario scoprì che la causa del difetto era l'ingranaggio dentato che si trovava sul primo albero intermedio e che ingranava con la vite senza fine sull'albero di ingresso. A causa dell'usura, il pignone non si innestava più con la vite

senza fine. Il problema era causato dal contagiorni a tre cifre: i dischi avevano un gioco assiale di circa 0,2 mm e non c'era una rondella elastica per premere i dischi l'uno contro l'altro. Occasionalmente, un piccolo ingranaggio di trasmissione scivolava tra i dischi e bloccava il contachilometri. Una rondella in ottone leggermente curva, spessa 0,1 mm, montata lateralmente eliminava il gioco assiale, in modo che non si verificasse più alcun blocco.

Dopo aver eliminato la causa del difetto, è stato possibile iniziare a produrre un pezzo di ricambio. Con l'aiuto del software FreeCAD, il dott. Pühler è riuscito a creare un file CAD con un modello 3D del componente necessario. Il primo ordine tramite il servizio di stampa 3D igus è stato elaborato senza complicazioni e il pezzo di ricambio finito è stato ricevuto dopo solo pochi giorni.

Il materiale era stabile e anche i dettagli più piccoli sono stati riprodotti perfettamente. L'albero si adattava immediatamente ai cuscinetti e la vite senza fine per l'uscita era perfettamente adatta. Tuttavia, si è scoperto che il pignone originale si era usurato così tanto che le dimensioni stimate dell'ingranaggio erano troppo piccole.

È stato necessario modificare solo un parametro nel modello CAD, dopodiché la seconda versione è stata rapidamente inviata per la stampa. Anche il secondo esemplare ha funzionato abbastanza bene e ha superato un breve test di resistenza. Tuttavia, poiché ha iniziato a presentare lievi malfunzionamenti a bassi regimi, è stato necessario realizzare una terza versione con un modulo di ingranaggi dentati adattato e un angolo di elica. Il terzo esemplare ha funzionato perfettamente e si è innestato correttamente.

Un grande vantaggio della produzione additiva è che le modifiche possono essere implementate rapidamente e con poco sforzo. L'adattamento del modello digitale e anche il comodo processo di ordinazione online e la rapida produzione consentono di implementare adattamenti di prototipi e

pezzi di ricambio in modo rapido ed economico. La difficoltà con la produzione di pezzi di ricambio mediante stampa 3D è spesso la creazione di un modello 3D adatto. Su Internet sono disponibili numerosi tutorial e strumenti online gratuiti per la creazione di modelli CAD. Il sito Web igus® offre anche diversi configuratori CAD gratuiti per utenti senza conoscenze pregresse, tra cui per ingranaggi, cuscinetti e dadi filettati trapezoidali. Se non vuoi svolgere questo lavoro da solo, puoi trovare supporto per la progettazione di pezzi di ricambio stampati in 3D presso officine aperte e altre iniziative di riparazione.

Dopo che l'albero è stato accuratamente testato sul banco di prova, è stato montato nel tachimetro, che, a sua volta, è stato nuovamente installato nell'auto d'epoca. Un vantaggio significativo di iglidur i6 è offerto dai lubrificanti solidi incorporati nella plastica, poiché è grazie a loro che l'utente non deve lubrificare i componenti, anche se la parte interagente è realizzata in metallo.

Dopo essere stato utilizzato per oltre 2.000 miglia, la vite senza fine stampata continua a essere in buone condizioni senza evidenti segni di usura. Le lievi tracce di abrasione del metallo che si possono vedere nell'immagine provengono dalla vite senza fine di azionamento e sono state causate nella fase iniziale del test, ma non sono cambiate in modo evidente durante l'ulteriore utilizzo.