替换齿轮在使用中承受极大的负载

• 需求： 高弹性特殊齿轮，用于维修 机场消防车车顶高压水枪 中的伺服电机 
• 制造方法： 激光烧结
• 要求： 经济高效、高弹性
• 所用材料：iglidur i3
• 行业： 多功能车
• 通过合作取得的成功：齿轮可以承受高应力，能用于修理其他车辆。客户不必更换整个伺服电机，从而 节省成本。

Fraport AG的现场消防队负责保障 法兰克福机场的消防安全。其机场消防车上装有车顶高压水枪， 它使用伺服电机来改变 喷嘴的角度。 由于喷嘴的角度在喷水过程中也会发生变化，因此伺服电机要承受的负载相当大。 结果，高压水枪使用十年后，其中的齿轮严重磨损，因此必须进行维修。
 

为了维修机场消防车的车顶高压水枪，Fraport AG的现场消防队需要能够承受高负载的齿轮。

问题

车顶高压水枪的伺服电机中使用的机加工工程塑料齿轮在使用十年后已磨损，需要更换。生产商推荐更换整个伺服电机，但这样做的成本很高。 采用传统制造方法生产特殊齿轮的生产商通常不够经济实惠，而且由于形状复杂，也无法生产。 

解决方案

Fraport AG现场消防队的维护工程师选择激光烧结工程塑料iglidur I3作为解决方案：3D打印这种制造方法能够快速且经济高效地生产特殊零件。 iglidur工程塑料专为要求严苛的机械应用而研发，包含固体润滑剂，因此更耐用，能减少维护工作量/成本。 打印的iglidur齿轮能满足预期，现在也用于机场的其他车辆。  

齿轮安装在车顶高压水枪的伺服电机中。 这种电机可以改变喷嘴的角度。

机场消防车的车顶高压水枪在喷水时必须承受较大的应力。

法兰克福机场是德国最大的机场。  在国际范围内，它也是欧洲主要的客运和货运机场之一。  它拥有来自约450家公司的81000名员工，是德国最大的工作场所，也吸引着其他公司来到经济价值极高的莱茵地区。 由于飞机、多用途运载车和私家车较多，机场消防队需要随时应对各种不同的情况。 为了遵守法律规定的响应时间，消防队必须在三分钟内到达机场内的任何地点。 机场中的三个消防站内的人员和技术设备也非常重要。
 
机场内有超过115辆消防车辆，其中包括十四辆灭火车。  它们装有车顶高压水枪，可以在一分钟内在80米以外的地方喷出至少5300升水。 因此，这些水枪上的伺服电机承受的负载非常高，它们通过改变喷嘴的角度来控制水柱的高度。  

由于高度需要在喷水过程中改变，因此齿轮要承受很大的负载。

由iglidur I3打印而成的齿轮：成功用于机场灭火车

伺服电机中内置两个由坚固塑料制成的特殊齿轮。用于车顶高压水枪中的齿轮使用十年之后，已严重磨损，因而需要维护。车辆生产商建议维护工程师更换整个伺服电机，但是这样做会产生高昂的成本。于是，设计工程师打算不更换还能正常运行的整个伺服电机，而是决定尝试一种新方法：在网上调研之后，他们了解到易格斯可以通过3D打印生产耐用齿轮，于是他们决定对耐磨iglidur I3工程塑料进行测试看看。齿轮设计通过免费的在线CAD配置器完成。由此，可快速轻松地创建3D打印齿轮的模板。

然后，齿轮通过SLS方法在三天内即制造完成，消防人员因而得以能够快速开始测试新齿轮。测试结果表明，iglidur I3齿轮能够承受高负载。之后，维护工程师又为其他车辆订购了齿轮。他们对材料的质量以及快速便捷的服务感到非常满意，于是又要求易格斯为其打印和测试另一个 控制机场消防车气动门的部件。结果，打印出的产品也满足要求，现在法兰克福机场的所有消防队都在使用这种产品。

3D打印的齿轮几乎不会受到形状的限制。 我们的3D服务可以在1至3天内经济高效地打印1件至10000件齿轮。

为什么选择由iglidur I3打印而成的齿轮？

iglidur材料专为生产移动机器零件而研发，特点是极佳的耐磨性能以及含有固体润滑剂。 它们可用于通过注塑成型、增材制造和机加工棒料来生产部件。 iglidur I3用于通过激光烧结工艺生产部件的工程塑料粉末，特点是极佳的耐磨性能和强度。易格斯的3D打印材料中，这种材料能成为最畅销的产品不是没有理由的。
 
iglidur I3的机械性能良好，特别适用于正齿轮和螺旋锥齿轮以及所有其他齿轮形状。 iglidur l6只适用于3D打印蜗轮，因为这种工程塑料是为增强滑动性能而研发的。 根据输入的应用参数，由iglidur l3制成的打印齿轮的使用寿命可以在齿轮寿命计算器中轻松快速地在线计算。 与普通塑料齿轮相比，由iglidur l3制成的齿轮使用寿命更长，这一点已在我们的测试实验室中证实。  
 
作为生产齿轮的方法，3D打印的优势在于能灵活处理不同的齿根形状。 齿根半径可以得到优化，从而延长齿轮的使用寿命。机械制造中，这种优化通常由于工具尺寸而无法实现。 为了用经过优化的齿根直接设计齿轮，我们推荐使用免费CAD配置器。