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徐晓苓

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dry-tech® 轴承技术

冯紫慧

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CN(ZH)
使用3D打印塑料齿轮
进行快速原型制作

3D打印工程塑料齿轮用于电动汽车的充电系统


简况

  • 所需产品:用于制作原型的塑料齿轮
  • 制造方法:易格斯3D打印服务
  • 要求:耐磨、坚固、快速交货
  • 所用材料:iglidur i6
  • 行业:汽车
  • 通过合作取得的成功:简单的在线配置和快速交付节省时间,无工具成本,且选择多样
来自奥地利格拉茨的Easelink公司开发了名为“matrix charging”的充电系统,它由两部分组成,即连接电源的充电板和充电连接器,其中充电板安装在停车场里,充电连接器安装在车辆底部。当电动汽车停放在充电板上方时,充电连接器会下降并附着到充电板上。然后,充电过程自动开始,无需车主自己连接电源,这与感应充电类似,但是它的充电功率比感应充电高10倍,且充电效率高达99%。开发过程中,设计人员需要不断地测试原型以最终找到可以批量生产的部件。为保证质优价廉,他们选择了易格斯的3D打印服务。

使用易格斯3D打印服务节省时间和成本

未来属于电动汽车。但是到目前为止,电动汽车仍不盛行。一个重要的原因是缺少先进的充电基础设施。可用的充电设施非常少,无法满足很多车主的需要。Easelink公司希望能改变这一现状。于是,这家创新型初创公司开发了一款Matrix电动汽车充电系统,它由充电板和充电连接器两部分组成,其中连接电源的充电板被安装在停车场里。当电动汽车停放在充电板上方时,车辆底部的充电连接器就会下降并附着到充电板上。充电过程会自动开始,无需车主自己连接电源,这与感应充电类似,但它的充电功率比感应充电高出十倍,且充电效率高达99%。在开发过程中,设计人员需要不断地测试部件原型以最终找到可以批量生产的一款。如果原型制作花费的成本和时间过高,那事情就会变得很棘手。但是最终,Easelink公司巧妙地解决了这一问题。他们选用了易格斯的3D打印服务来制作连接器原型中的齿轮。
采用了由iglidur制成的3D打印齿轮的Matrix Charger和电动汽车

在线快速配置

使用易格斯3D打印服务在线设计齿轮仅需60秒。仅需24小时,齿轮就能生产完成并交付。相比之下,使用工业打印机制造齿轮最少需要3天时间。“对于原型制造来说,高灵活性和快速交付至关重要。”Easelink公司创始人Hermann Stockinger说道,“这两点也是我们看重igus的原因,使用igus在线配置器可以快速设计并打印所需的齿轮,多种类型可选。”除了可以节省很多时间外,igus服务的另一个优势是它省掉了所有工具成本,因此产品的性价比很高。设计人员只需选择齿轮模数,并设定齿数和传输扭矩即可。配置器会自动创建齿轮的3D模型,这是3D打印的基础。通过这种方式,几百种单齿轮和双齿轮的模型可以在不使用计算机辅助设计软件的情况下被创建出来。
使用由iglidur材料制成的3D打印齿轮的Matrix Charger

iglidur I6确保高耐磨性

iglidur I6是最适合用于制造齿轮的材料。这种高性能塑料可承受的环境温度为-40℃至+80℃,可承受压力高达44MPa,同时它还具有高耐磨性。测试结果表明,这种材料比经典的塑料聚甲醛(POM)更坚固。测试中,齿轮的转速为12rpm,扭矩为5Nm。结果发现,采用iglidur I6材料制成的3D打印齿轮即使在经过一百万次循环后,仍能完全运行良好,几乎检测不到磨损。相比之下,POM材质的机加工齿轮则要逊色很多。它在经过32.1万次循环后出现磨损,在62.1次循环后损坏。

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