3D打印高性能塑料齿轮用于电动自行车

一辆电动自行车的行星齿轮箱中的齿轮磨损严重，需要更换。由于电动自行车制造商无法提供替换齿轮，客户转向位于科隆的igus® GmbH的3D打印部门寻求解决方案。新的齿轮以旧的磨损部件为模型，通过激光烧结工艺打印而成。客户在收到齿轮后立即进行了安装，并立刻注意到齿轮箱的性能得到了改善。

所需部件：电动自行车行星齿轮箱中的一个新的齿轮替换件

制作工艺：激光烧结

技术要求：细节特征一致、装配精度良好、高耐磨性

材料：iglidur® i3

用户的成功：新齿轮精度高、耐磨性比传统3D打印材料高 30 倍，有效解决齿轮磨损难题。

问题

客户的电动自行车齿轮箱性能大幅下降，经检查发现原因在于齿轮的磨损严重。然而，原始制造商无法提供原装替换的齿轮。客户因此需要寻找其他解决方案。新齿轮必须能够精确适配齿轮箱，并且具备比原部件更高的耐磨性，以承受长期使用中的负载。

解决方案

客户联系了igus® GmbH的3D打印部门，并寄送了磨损的旧齿轮，该部门重新建模并打印了新的齿轮。这些齿轮采用iglidur® i3材料通过激光烧结工艺制造而成。iglidur® i3是一种经过摩擦学优化的材料，比传统激光烧结材料高出30倍，且制成的部件细节精准，且具备出色的机械性能。除了低磨损率，这些齿轮还具有高强度。客户在安装后的很短一段时间内便反馈齿轮性能显著提升。

快而且效果更佳

增材制造的最大优势之一是其能够快速生产零部件。结合小批量生产的低成本，3D打印成为众多应用测试阶段原型制作的绝佳工具。在这个案例中，行星齿轮箱的齿轮也能在短时间内完成测绘和建模、打印并发送给客户。

最初打印的齿轮在安装到螺栓上时出现了卡滞，导致一个齿轮在拆卸时损坏。经过简短的沟通，CAD模型迅速进行了调整并重新打印。新的齿轮完美适配齿轮箱中的螺栓，并啮合良好。客户反馈齿轮性能显著提升，表示非常满意。

经过一些测试之后，齿轮正确啮合的尺寸被确定

经过一些测试后，正确的啮合尺寸被找到

行星齿轮箱中iglidur® i3齿轮组

滑动应用和齿轮的理想材料—— iglidur® i3 和 iglidur® i6

“塑料，让使用寿命更长 ”—— 每一个离开易格斯（igus®）工厂的零部件和材料，其目标都是推动运动技术的提升，最理想的情况是还能降低成本。这同样适用于那些为 3D 打印专门研发的材料，这些材料旨在生产出具有优化滑动性能的零部件。除了选择性激光烧结（SLS）粉末外，易格斯还提供多种线材，可针对每种应用进行个性化优化。例如，iglidur® i3 是滑动应用和齿轮的理想材料。这种选择性激光烧结（SLS）粉末可以被精细加工到每一个细节，表面精度高，并且在具备高强度的同时磨损极低。易格斯（igus®）测试实验室的测试结果足以证明其优势：与传统的选择性激光烧结（SLS）材料相比，由 iglidur® i3 制成的零部件耐磨性提高了多达 30 倍。这种材料非常适合用于齿轮，以及滚轮、齿条、直齿轮和锥齿轮。除了 iglidur® i3 之外，您还可以选择iglidur® i6 ，该材料的特点是耐磨性高、韧性强，并且通过了美国食品药品监督管理局（FDA）和欧盟法规 10/2011 的食品合规认证，特别适合食品行业的齿轮定制化应用。