Suku cadang cetak 3D yang berkualitas sangat bagus untuk mobil antik

• Apa yang dibutuhkan: Penggantian worm gear di speedometer mobil antik
• Metode pembuatan: Sintering laser selektif dengan powder sintering laser
• Persyaratan: Daya tahan, presisi, harga murah
• Bahan: iglidur i6
• Industri: Otomotif
• Sukses melalui kolaborasi: Presisi luar biasa; tidak ada abrasi; pembuatan yang cepat dan hemat biaya; tidak ada pelumasan

Sekilas info tentang aplikasi:
Menemukan suku cadang untuk mobil antik biasanya sulit, jika bukan tidak akan mungkin. Ini adalah masalah yang biasa dan sangat sulit untuk kendaraan eksotis dan model yang langka. Jörg Pühler, pemilik Stanley 750B 1924, sedang mencari suku cadang untuk penghitung jarak tempuh di speedometernya.
Suku cadang originalnya telah benar-benar rusak karena keausan dan pekerjaan yang dilakukan pada mobil oleh pemilik sebelumnya. Layanan pencetakan 3D online igus memberikan perbaikan: poros yang diperlukan, dengan worm gear dan gear bergigi, dicetak dengan cepat dan hemat biaya dari plastik sintering laser iglidur i6 yang tahan abrasi.
 

Perbandingan worm gear logam (lama) dan worm gear polimer cetak 3D yang terbuat dari iglidur I6 (baru). Sumber: Dr. Jörg Pühler

Masalah

Pada speedometer Stewart Warner,  gear pada poros perantara pertama yang terhubung dengan worm yang pada poros masukan tidak lagi berfungsi dengan baik.  Pinion tidak lagi terhubung dengan worm gear. Karena pekerjaan yang dilakukan pada speedometer oleh pemilik sebelumnya, tidak mungkin untuk menentukan dimensi yang benar. Pembuatan suku cadang membutuhkan beberapa upaya dan bahan yang stabil, memungkinkan presisi tinggi dan cocok untuk penggunaan terus menerus.  

Solusi

Dengan layanan 3D printing igus, suku cadang yang berfungsi penuh dibuat dari iglidur I6. Berkat pembuatan yang cepat dan hemat biaya dengan metode sintering laser, pemilik mobil antik dapat langsung menguji beberapa varian komponen dalam praktiknya. Berkat polimer berkinerja-tinggi yang digunakan dengan pelumas padat terintegrasi, komponen tidak perlu lagi dilumasi. Bahkan setelah digunakan selama lebih dari 2.000 mil, tidak ada tanda-tanda keausan yang terdeteksi.  

Apa yang menyebabkan worm gear di speedometer menjadi aus?

Speedometer mobil antik Stanley 750B yang dibuat pada tahun 1924 tidak lagi berfungsi - penghitung jarak tempuh rusak. Penyebab kerusakan yang ditemukan oleh pemiliknya adalah toothed gear yang terletak pada poros perantara pertama dan bertautan dengan worm pada porosnya. Karena aus, pinion tidak lagi terhubung dengan worm.
 
Masalahnya disebabkan oleh mekanisme pengukur perjalanan tiga bagian: pelat jam memiliki putaran aksial sekitar 0,2mm dan tidak ada pencuci pegas yang menekan kedua pelat jam tersebut. Kadang-kadang, sebuah gear transfer kecil menyelip di antara dial dan memblokir mekanisme penghitungan. Mesin cuci kuningan yang sedikit melengkung, dan setebal 0,1mm yang dipasang di samping menghilangkan permainan aksial sehingga penyumbatan tidak lagi terjadi.

Untuk spidometer Stewart Warner, Chicago, tipe M-9, awalnya tidak memungkinkan untuk membeli suku cadang. Sumber: Dr. Jörg Pühler

Beberapa upaya untuk mendapatkan suku cadang yang berfungsi

Setelah penyebab kerusakan dihilangkan, dimungkinkan untuk mengatur tentang pembuatan suku cadang. Dengan bantuan perangkat lunak FreeCAD, Dr. Pühler berhasil membuat file CAD dengan model 3D dari komponen yang dibutuhkan Pesanan pertama melalui layanan 3D printing igus yang diproses tanpa kerumitan dan suku cadang yang sudah jadi dan diterima hanya setelah beberapa hari. 
 
Bahannya stabil dan bahkan detail terkecil direproduksi dengan sempurna. Poros yang segera dipasang ke bearings dan worm gear untuk output dipasang dengan tepat. Namun, ternyata pinion asli telah menjadi sangat usang sehingga perkiraan dimensi gear terlalu kecil.  

Kerusakan pada komponen aslinya begitu besar sehingga tidak mungkin untuk menentukan dimensinya dengan benar. Sumber: Dr. Jörg Pühler

Uji suku cadang cetak 3D: apakah lulus uji ketahanan?

Hanya satu parameter dalam model CAD yang harus diubah, setelah itu versi kedua dengan cepat dikirim untuk dicetak.  Spesimen kedua juga berjalan cukup baik dan lolos uji ketahanan yang singkat. Karena mulai menunjukkan sedikit kerusakan pada putaran rendah, bagaimanapun, versi ketiga dengan modul toothed gear yang disesuaikan dan sudut heliks harus dibuat. Spesimen ketiga berfungsi dengan sempurna dan bekerja dengan benar.
 
Keuntungan besar dari pembuatan aditif adalah bahwa perubahan dapat diterapkan dengan cepat dan dengan sedikit usaha. Adaptasi model digital dan juga proses pemesanan online yang nyaman dan pembuatan yang cepat memungkinkan untuk mengimplementasikan adaptasi prototipe dan suku cadang dengan cepat dan hemat biaya.
 
Kesulitan dalam pembuatan suku cadang dengan 3D printing seringkali adalah pembuatan model 3D yang sesuai. Di Internet, ada banyak tutorial dan alat online gratis untuk membuat model CAD. Di situs web igus, ada beberapa konfigurator CAD yang gratis yang dapat digunakan oleh pengguna yang tidak berpengalaman untuk gear, bearing, dan nuts leadscrew trapesium, dan lain sebagainya. Orang yang tidak ingin melakukan pekerjaan ini sendiri dapat menemukan bantuan untuk desain suku cadang cetak 3D di situs web bengkel online untuk amatir dan inisiatif perbaikan lainnya.  

Uji rig - worm gear cetak 3D yang terbuat dari iglidur I6 Sumber: Dr. Jörg Pühler

Suku cadang cetak 3D yang berkualitas sangat bagus untuk mobil antik

Setelah shaft diuji secara menyeluruh pada rig uji, itu dipasang ke speedometer, yang, pada gilirannya, dipasang di mobil antik. Keuntungan yang signifikan dari iglidur i6 ditawarkan oleh pelumas padat yang dimasukkan ke dalam material plastik, berkat pelumas ini, pengguna tidak perlu melumasi komponen - meskipun bagian yang berinteraksi terbuat dari logam. 

Setelah digunakan lebih dari 2.000 mil, worm gear tetap dalam kondisi yang baik tanpa tanda-tanda keausan yang jelas. Jejak kecil abrasi logam yang dapat dilihat dalam gambar berasal dari pergerakan worm gear dan disebabkan pada fase awal pengujian, tetapi tidak berubah secara nyata selama penggunaan lebih lanjut.

Bahkan setelah 2.000 mil, worm gear tidak menunjukkan tanda-tanda abrasi. Sumber: Dr. Jörg Pühler