Prototipten son ürüne kadar - 3D yazıcıdan yüklemeye hazır bilyalı yataklar

• Neye ihtiyaç vardı: 3D baskılı araçta direksiyon sistemi için kaymalı yataklar
• Üretim yöntemi: filament ekstrüzyonu (FDM)
• Gereklilikler: çok az hareket, yüksek mukavemet, yüksek aşınma direnci
• Malzeme: iglidur I150
• Sanayi: otomotiv sektörü
• İşbirliğinden doğan başarı: iyi yüzey kalitesi, aletsiz 3D baskı sayesinde daha hızlı üretim, geliştirme için daha fazla zaman, az veya sıfır rulman açıklığı

Bir bakışta uygulama:
Büyük Britanyalı Scaled 3D şirketi, özel olarak 3D baskılı bileşenlerden oluşan “Chameleon” projesinde dört tekerlekli bir araç geliştirdi. Araç testleri sırasında direksiyon sistemi tasarımı olumsuz dikkat çekti. Direksiyon rulmanlarında çok fazla boşluk ve aşınma vardı. Uygulamanın tamamen 3D baskılı kalabilmesi için şirket, rulman noktaları için daha uygun olacak sağlam, aşınmaya dayanıklı bir malzeme aramaya başladı. iglidur I150 tribofilament ile büyük ve küçük ve formatlardaki çeşitli testlerden sonra, geliştirme ekibi nihayet çok az açıklığa sahip ve geleneksel plastikten yapılmış rulmanlara kıyasla aşınmaya karşı önemli ölçüde daha dirençli olan beş parçalı kaymalı rulman tasarladı. Bu durum sayesinde rulmanı tamamen 3D yazıcıdan basılmaya devam edebildiler.

İngiltere merkezli bir şirket olan Scaled 3D'nin "Chameleon" projesi, tamamen 3D yazıcıdan bir araç geliştirmeyi amaçladı.

Sorun

Aracın direksiyon sisteminde çok fazla açıklık vardı ve hızla hata vermeye başladı. Ayrıca hızlı bir şekilde yıpranma riski de taşıyordu. Bu nedenle, aracın geri kalanına uyacak çok daha az açıklığa sahip direksiyon yataklarının yapılması gerekiyordu. Kaymalı yatak derinliği 20 mm'yi geçmemeliydi. İki yatağın alt kısmı, her iki ucunda radyal cıvata seti bulunan direksiyon kolonu ile montajını yapabilmek için bölünmüş bir iç halka olmalıydı. Bileşenlerin ayrıca standart PLA'dan yapılmış önceden monte edilmiş yataklardan önemli ölçüde daha fazla mukavemete sahip olması gerekiyordu.

Çözüm

Scaled 3D, tribolojik olarak optimize edilmiş iglidur I150-PF tribofilamentinde "Chameleon" projesi için mükemmel malzemeyi buldu. Filamentin büyük hacimli bir yazıcıda işlenmesi oldukça kolaydır ve kayar uygulamalarda mukavemet, tokluk ve katman yapışması açısından iyi mekanik özellikler sunar. Yatak, başlangıçta prototip olarak test edilen beş parçalı bilyeli yatak haline getirildi. Testlerde yataktaki boşluk rotasyon sırasında eksantrik yükler altında oldukça düşüktü. Geliştirme aşamasındaki testler nihai bileşenlerin aynı süreçle üretilecek olması nedeniyle oldukça anlamlıydı.

"Chameleon" projesi - bireysel, sürdürülebilir uygulama

İngiltere'de "Bukalemun" projesinin ana amacı tamamen 3D yazıcıdan gelen bir araç geliştirmekti. Projenin arkasındaki fikir seri üretimden hızlı, müşteriye özel üretime dönüşmesiydi. Aynı zamanda, aletsiz katmanlı imalat, geri dönüştürülmüş malzemenin kullanılmasına izin verecekti. Scale 3D'ye göre, gelecekte 3D baskılı araçlarda ve yapılarda %100 geri dönüştürülmüş malzemenin kullanılması mümkün olacak. Chameleon ekibi bugüne kadar 2020'nin ilk prototipinde %30 geri dönüştürülmüş malzeme ile çalışmayı başardı. Parçaların 3D basılma hızı bu projeye özel bir fayda sağlar: Büyük bir parça (1,375 kg) için en fazla 83 dakikalık baskı süresi, bu parçaların aynı gün çizilebileceği, basılabileceği ve test edilebileceği anlamına geliyordu. Frezeleme ve enjeksiyon kalıplama gibi proseslere göre büyük hız avantajı, parçaların geometrisinde tasarım özgürlüğü ile desteklenen araç geliştirme özgürlüğü üzerinde çok olumlu bir etkiye sahipti.

Direksiyon sistemi yatakları da büyük ölçekli yazıcıdan elde edilir

Sağ yataklara giden yol

iglidur I150 tribofilamanın tribofilamanın tribolojik özelliklerine genel olarak bakmak için, şirket ilk önce bileşenleri küçük bir biçimde test etti. İlk olarak, işlenmemiş yüzeyleri diğer malzemelere kıyasla çok iyi kalitede olan iç içe silindirler basıldı. Parçalar daha sonra geniş formatta basıldı ve iyi yüzey kalitesi etkileyici özellikleri arasında yer aldı. Değiştirilecek bilyalı yatak daha sonra iglidur I150'den yeniden basıldı. I150 yarışları ve bilyalı yatak kafesi düşük sürtünmeli çalışma için iyi sürgülü parçalar olduğunu kanıtladı. Sonunda beş parçalı bir bilyalı yatak oluşturuldu.

Yatak prototipi: solda geleneksel plastik, sağda iglidur I150

igus tribofilamentler arasında çok yönlü - iglidur I150

iglidur I150 bilyalı yatak üzerindeki testlerde rotasyon sırasında eksantrik yükler altında boşluk çok düşüktü. Daha sonra Chameleon direksiyon sistemine sığacak şekilde çift yataklı bir sistem geliştirildi. Scale 3D'ye göre, iglidur I150 yataklarının baskı kalitesi ASA ile karşılaştırılabilir ve geleneksel PLA'dan çok daha iyidir. 1 mm'lik bir tabaka yüksekliğine rağmen, yüzey kalitesi oldukça iyiydi. Yüksek bileşen kalitesine ek olarak, şirket parçaların kolay montajından da memnundur. Tribofilament, büyük ölçekli yazıcıyla hem küçük uygulamalar hem de projeler için uygundur. İyi mekanik özelliklere sahiptir ve bu nedenle çoğu uygulama ve 3D yazıcı için uygundur. iglidur I150 ayrıca 10/2011 AB Yönetmeliği uyarınca gıdaya ve gıda ve paketleme endüstrilerindeki uygulamalara uygundur.

iglidur I150 tribofilament tüm 3D yazıcılarda kullanılabilir.