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Schnell und verschleißfest
Kunststoff Ritzel drucken lassen

Individuelles Bauteil mit Hilfe des igus® 3D Druck Service gefertigt

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Kunststoff-Ritzel für Motor-Tuning
  • Herstellungsverfahren: igus® 3D-Druckservice 
  • Anforderungen: kurze Lieferzeit, Robustheit, Verschleißfestigkeit
  • Material: iglidur® I6
  • Branche: Automotive
  • Erfolg für den Kunden: schneller Sonderteil-Druck in weniger als 72 Stunden bei einer geringen Stückzahl, geringer Aufwand bei der Konstruktion, Drehen und Fräsen des Bauteils nicht mehr nötig. Das Bauteil ist zudem durch seine Robustheit verlässlich


Inspiriert von der Formel-1 treten die Studententeams des „Formula Student Germany“ Konstruktionswettbewerbs in den sogenannten Monoposto auf der Piste gegeneinander an. Für den Bau ihrer Rennwagen benötigte das Formula Student Team aus Weingarten bei Ravensburg unter anderem sonderangefertigte Kunststoff-Ritzel. Diese werden als Kettenspanner im Kettentrieb eingesetzt. Leider haben Ritzel in Sondermaßen lange Lieferzeiten und die klassische Herstellung mit Fräsen ist zeitintensiv. Hier konnte der 3D-Druckservice von igus® schnelle Hilfe leisten und fertigte die Kunststoff-Ritzel in weniger als 72 Stunden.  


Schnelle Lieferung dank Online Konfigurator und SLS Verfahren

Die Konstrukteure sparen nicht nur Zeit, denn mit dem Online-Konfigurator wird eine einfache Konstruktion eines digitalen 3D-Modells ermöglicht. Die Sonderteil-Fertigung erfolgt über das sogenannte SLS Verfahren (Selektives Lasersintern). Ein Beschichter breitet dabei eine hauchdünne Schicht Kunststoffpulver auf einer Bauplattform aus. Der Drucker verschmilzt daraufhin mit einem Laser das Pulver überall dort, wo laut 3D-Modell das Bauteil entstehen soll. Anschließend senkt sich die Plattform um eine Schichtstärke ab und der Prozess beginnt erneut. Nach wenigen Stunden ist das Ritzel fertig gedruckt. Dank des 3D-Drucks entfallen das übliche Drehen und Fräsen mit entsprechender Zeichnungsabteilung“, erklärt Richy Göser vom Formula Student Team Weingarten. 

„Wahrscheinlich ist die Fertigung mit dem 3D-Drucker auch wirtschaftlicher bei geringen Stückzahlen.“ 

3D-gedruckt: Sonderangefertigte Kunststoff-Ritzel aus verschleißfestem iglidur® Material

Robuste Bauteile aus Tribopolymeren

Für den Einsatz als Kettenspanner im Kettentrieb des Motors muss das Ritzel besonders robust sein. Auch hier beweist die iglidur® Tribopolymere ihre Stärken im Vergleich zu gewöhnlichen Polymeren. Die Hochleistungskunststoffe wurden von igus® speziell für dynamische Anwendungen in der Industrie entwickelt. In diesem Fall wurde das iglidur® I6 eingesetzt, welches verschleißfester als gängige Kunststoffe für den SLS-Druck ist. Im hauseigenen Testlabor wurde die Verschleißfestigkeit dieses Materials getestet.  Die Experten haben dabei ein Schneckenrad mit 5 Nm Drehmoment und 12 U/min. getestet. Das Zahnrad aus Polyamid 12, ein klassisches Material für den SLS-Druck, blieb wegen des hohen Reibwerts bereits nach 521 Zyklen stehen. Das iglidur® I6 dagegen zeigte auch nach einer Millionen Zyklen lediglich einen geringen Verschleiß und war voll funktionsfähig. „Solche Tests zeigen uns, dass wir uns auf das Material verlassen können“, sagt Göser. „Die bisher verwendeten Kugellager im Kettentrieb haben kaum mehr als 20 Kilometer gehalten – was ungünstig ist, weil unser längstes Rennen 22 Kilometer lang ist. Von den 3D-gedruckten Ritzeln von igus® versprechen wir uns in der Saison 2019 deutlich höhere Robustheit.“ 

Formula Student Rennwagen mit maßgefertigten Kunststoff-Ritzeln aus iglidur® Hochleistungspolymeren

Weitere Anwendungsberichte