Vintage arabalar için şaşırtıcı derecede iyi kalitede 3D baskı yedek parçalar

• Neye ihtiyaç vardı: vintage bir otomobilin hız göstergesinde yedek sonsuz dişli
• Üretim yöntemi: lazer sinterleme tozu ile seçkili lazer sinterleme
• Gereklilikler: dayanıklılık, hassasiyet, düşük fiyat
• Malzeme: iglidur i6
• Sanayi: otomotiv
• İşbirliğinden doğan başarı: mükemmel hassasiyet; aşınma yok; hızlı, uygun maliyetli üretim; yağlama yok

Bir bakışta uygulama:
Vintage otomobiller için yedek parça bulmak, imkansız değilse bile genellikle zordur. Bu tanıdık bir sorundur ve özellikle egzotik araçlar ve nadir modeller için zor bir durumdur. 1924 Stanley 750B'nin sahibi Dr. Jörg Pühler, hız göstergesindeki kilometre sayacı için yedek parça arıyordu.
Orijinal parça aşınma ve önceki sahibi tarafından araba üzerinde yapılan çalışmalar nedeniyle tamamen harap olmuştu. igus çevrimiçi 3D baskı hizmeti bir çözüm sağladı: sonsuz dişli ve dişli çark, aşınmaya dayanıklı iglidur i6 lazer sinterleme plastiğinden hızlı ve uygun maliyetli bir şekilde basıldı.
 

Metal sonsuz dişli(eski) ve iglidur I6'dan yapılan 3D baskı polimer sonsuz dişli (yeni) kıyaslaması. Kaynak: Dr. Jörg Pühler

Sorun

Stewart Warner kilometre saatinde, giriş milindeki dişliyle birleşen ilk ara mildeki dişli  artık çalışma düzeninde değildi.  Pinyon sonsuz dişliyle iç içe geçmiyordu. Önceki sahibi tarafından kilometre saatinde yapılan iş sebebiyle doğru boyutları belirlemek imkansızdı. Birçok deneme ve sabit bir malzeme gerektiren yedek parçanın üretimi yüksek hassasiyet sağladı ve sürekli kullanım için uygundu.  

Çözüm

igus 3D baskı hizmetiyle iglidur I6'dan tam olarak işlev gösteren yedek parça yapıldı. Lazer sintermele yöntemiyle hızlı ve uygun maliyetli üretim sayesinde vintage araba sahibi için pratikte bileşenin birçok türünü denemek doğruydu. Dahili katı yağlayıcılarla kullanılan yüksek performanslı polimer sayesinde bileşenin yağlanmasına gerek kalmadı. 2000 milden fazla kullanıldıktan sonra bile aşınma belirtisi yok.  

Kilometre saatindeki sonsuz dişlinin aşınmasına sebep olan neydi?

1924'te yapılan Stanley 750B vintage arabanın kilometre saati artık çalışmıyordu, kilometre sayacı hasarlıydı. Aracın sahibi hasarın sebebinin giriş milindeki dişliyle birleşen ilk ara mildeki dişli olduğunu buldu. Aşınma sebebiyle pinyon dişli ile iç içe geçmiyordu.
 
Sorun üç bölmeli odometre mekanizmasından kaynaklanıyordu: kadranlar yaklaşık 0.2mm eksenel boşluğa sahipti ve kadranları birbirine bastıran yaylı rondela bulunmuyordu. Küçük bir transfer dişlisi bazen kadranlar arasında kayıp sayma mekanizmasını engelliyordu. Yana yerleştirilen hafif kıvrık 0.1mm kalınlığında pirinç rondela eksenel boşluğu yok etti ve engel tekrarlanmadı.

Stewart Warner'in kilometre sayacı Chicago type M-9 için başta yedek parça satın almak mümkün değildi. Kaynak: Dr. Jörg Pühler

Çalışan yedek parça elde etmek için çok sayıda deneme

Hasarın sebebi ortadan kaldırıldıktan sonra yedek parça üretimine başlamak mümkündü. FreeCAD yazılımının yardımıyla Dr. Pühler, ihtiyaç duyulan bileşenin 3D modeli ile bir CAD dosyası oluşturmayı başardı. igus 3D servisi aracılığıyla ilk sipariş sorunsuzca yapıldı ve nihai yedek parça yalnızca birkaç gün sonra alındı. 
 
Malzeme sabitti ve en küçük detaylar bile eksiksiz şekilde yeniden üretildi. Mil derhal yataklara yerleştirildi ve çıkış için sonsuz mil doğru bir şekilde yerleştirildi. Ancak orijinal pinyon o kadar aşınmıştı ki dişlinin tahmin edilen boyutları çok küçüktü.  

Orijinal parçanın hasarı çok büyüktü, bu sebeple boyutları doğru şekilde belirlemek bile mümkün değildi. Kaynak: Dr. Jörg Pühler

3D baskılı yedek parça testi: Dayanıklılık testini geçecek mi?

CAD modelinde sadece bir parametrenin değişmesi gerekiyordu, bundan sonra ikinci versiyon hızlı bir şekilde baskı için gönderildi.  İkinci örnek de gayet iyi bir şekilde çalıştı ve kısa bir dayanıklılık testini geçti. Düşük devirlerde hafif arıza göstermeye başladığından adapte bir dişli çark modülü ve sarmal açısı yapılmak zorundaydı. Üçüncü örnek eksiksiz şekilde çalıştı ve doğru bir şekilde devreye aldı.
 
Katmanlı üretimin büyük bir avantajı değişikliklerin kısa sürede az çaba ile uygulanabilir olmasıdır. Dijital modelin adaptasyonu ve de kolay online sipariş işlemi ve hızlı üretim prototiplerin ve yedek parçaların adaptasyonlarını hızlı ve uygun maliyetli bir şekilde uygulamayı mümkün kılıyor.
 
3D baskı ile yedek parça üretiminin zorluğu genelde uygun bir 3D model oluşturmaktır. İnternette CAD modellerinin yaratılması için birçok gösterim videosu ve ücretsiz online araçlar bulunuyor. igus websitesinde de tecrübesiz kullanıcıların dişliler, yataklar ve ikizkenar yamuk kılavuz vida somunu ve diğerleri için faydalanabileceği birçok ücretsiz CAD yapılandırıcılar bulunuyor. Bu işi kendileri yapmak istemeyenler 3D baskı yedek parçalar  için amatörler ve diğer tamir girişimcileri için online çalıştayların web sitelerinden yardım alabilirler.  

Test yeri - iglidur I6'dan yapılan 3D baskı sonsuz dişlinin testi Kaynak: Dr. Jörg Pühler

Vintage arabalar için şaşırtıcı derecede iyi kalitede 3D baskı yedek parçalar

Mil test ekipmanı ile etraflıca test edildikten sonra hız saatine yerleştirildi ve vintage arabaya tekrar monte edildi. iglidur i6'nın önemli bir avantajı, plastiğe dahil edilen katı yağlayıcılardır, çünkü bunlar sayesinde kullanıcının bileşenleri yağlaması gerekmez - etkileşen parça metalden yapılmış olsa bile. 

Basılan sonsuz dişli, 2.000 milden fazla kullanıldıktan sonra, belirgin bir aşınma belirtisi olmaksızın iyi durumda kalmaya devam ediyor. Resimde görülebilen metaldeki hafif aşınma izleri, tahrik sonsuz dişlisinden kaynaklanmaktadır ve testin başlangıç aşamasında ortaya çıkmıştır, ancak daha sonraki kullanım sırasında belirgin bir şekilde değişmemiştir.

2000 milden sonra bile sonsuz dişli aşınma belirtisi göstermez. Kaynak: Dr. Jörg Pühler