3D 프린팅으로 기어 교체 - 작은 변화, 큰 효과

What was needed: replacement gear for a tractor motor
Production method: selective laser sintering
Requirements: high wear resistance, good sliding and mechanical properties
Material: iglidur I3
Industry: utility vehicles
Success from the collaboration: manufacturing costs are one-tenth of those for conventional production methods, complex part made in one piece, improved abrasion resistance

The application at a glance:
the igus cleaning team uses a tractor for such work as gritting and transport. The gear serving as a starter for the tractor's motor was so worn out after a while that the tractor could no longer start. The manufacturer was unable to provide a replacement, so the tractor remained out of service. After about six months of inactivity, it was to be scrapped. However, shortly before it was, the 3D printing team intervened and was able to trace the worn and broken gear and print it within a matter of hours. The tractor now works reliably again thanks to the gear made of iglidur I3, which has significantly better sliding properties and greater wear resistance than the previously installed gear made of conventional plastic.
 

iglidur I3로 제작된 교체 기어는 일반 플라스틱으로 제작된 기어보다 내마모성이 훨씬 뛰어납니다.

문제

종종 원래 제조업체에서 교체 부품을 구하는 것이 생각만큼 쉽지 않습니다. 이구스 환경미화팀이 현장 연마와 같은 다양한 작업에 사용했던 트랙터의 제조업체는 새 부품을 제공할 수 없었습니다. 모터의 대형 드라이브의 시동 장치로 작동하는 기존 기어. 엔진을 가동할 때마다 기어에 가해지는 하중이 기존 부품의 내구성에 비해 너무 높아서 곧 마모되어 부러졌습니다. 따라서 사이즈가 정확히 맞고 내마모성이 높으며 슬라이딩 특성이 좋은 맞춤형 기어가 필요했습니다.

솔루션

3D 프린팅 팀은 부러진 부품을 활용하여 원래 기어의 도면을 설계하여 문제를 해결할 수 있었습니다. 이것은 STEP 파일로 변환된 다음 iglidur I3를 사용한 선택적 레이저 소결을 통해 프린팅되었습니다. 도구가 필요 없는 3D 프린팅은 생산 단가가 개당 28유로로 300유로 이상이었던 기계 생산보다 10배 더 비용 효율적이었습니다. 적층 가공의 경우 내부에 스핀들 형상이 있는 특수한 형태의 기어는 문제가 되지 않습니다. 또한, 프린팅된 기어는 재료의 더 높은 내마모성으로 이전에 사용된 기어에 비해 더 긴 수명을 약속합니다. 트랙터는 폐기되지 않았으며 정상적으로 다시 사용할 수 있게 되었습니다.

특수 부품용 3D 프린팅

3D 프린팅의 가장 큰 장점 중 하나는 필요한 부품을 설계할 때 사실상 무제한적인 자유입니다. 만들 수 없는 모양은 거의 없습니다. 제조업체에서 더 이상 전달할 수 없거나 특별한 디자인이 있는 교체 부품을 생산하려는 경우 3D 프린팅이 올바른 선택입니다. 종종 아주 소량의 부품만 필요한 경우가 있습니다. 이런 경우 이구스의 3D 프린팅 솔루션이 비용 효율적으로 작용할 수 있습니다. 도구가 필요 없고 자원 절약형 생산으로 비용 효율적입니다. 트랙터의 경우 하나의 기어만 필요했습니다. 기존 방식으로 생산하면 개당 단가는 €300이 넘습니다 - 하지만 3D 프린팅에서는 €28로 낮아집니다.

내부에 스핀들 형상이 있는 교체용 기어는 프린팅 후 몇 시간 만에 사용할 준비가 되었습니다.

기어를 간단하게 구성

igus offers different options for printing a gear. For example, design engineers can configure the required gears with the igus gear configurator and then order them from igus directly. Find out exactly how this works here. Alternatively, an existing CAD model can be uploaded in the 3D printing service and commissioned with the appropriate igus material and manufacturing method.
 

이구스 기어 구성 툴로 쉽게 구성하기

기어의 사용 수명 계산

이구스 테스트 연구실, 다양한 하중 노출 시험 진행. 모든 이구스 제품은 온라인 도구가 신뢰할 수 있고 유익한지 확인하기 위해 산성 테스트를 거칩니다. 이러한 도구 중 하나는 기어 수명 계산기로, 애플리케이션별 하중 데이터에 따라 iglidur I3 또는 iglidur I8로 제작된 기어의 수명을 결정합니다. 이를 통해 재질이 자신의 어플리케이션에 적합한지 여부와 고장나기 전에 기어를 교체해야 하는 시기를 쉽게 확인할 수 있습니다.

수명 계산기는 모든 종류의 테스트 결과를 고려하여 예상 기어 수명을 정확하게 표시합니다.