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特殊车辆方向盘加速环中的特殊滑块

快速且经济高效地生产复杂的特殊零件

  • 需求:形状复杂的特殊滑块
  • 制造方法: 激光烧结
  • 要求: 滑动性能优化,自润滑,耐用
  • 材料: iglidur I3
  • 行业: 汽车行业
  • 为客户带来成功: 性价比高,小批量快速生产。 干运行的耐用部件。
借助Darios数字化加速环,开车时无法用腿加速的司机现在可以在方向盘上用手加速。这种美观又实用的加速环由阿尔萨斯的Kempf研发,可确保驾驶过程安全舒适,也能与大部分自动变速汽车集成。 工程师在把加速环装入扁平的方向盘时面临的挑战是让环在角落处滑动。 他们的解决方案是由iglidur I3工程塑料3D打印而成的特殊滑块,这也为该公司赢得了2019年manus竞赛的工程塑料轴承创新解决方案奖项。
 
易格斯的3D打印服务可以使用iglidur I3自润滑激光烧结工程塑料生产复杂的特殊零件,生产时间不到24小时。 由iglidur工程塑料打印而成的零件有出色的耐磨性能,使用寿命也可预测。  
 
 

易格斯3D打印详情


加速环的位置由两个传感器检测,并通过与侧板下方的电脑有线连接进行传输。 每个方向盘模型由3D扫描仪测量,以便更好地集成设备、传感器和DARIOS印刷电路板。来源:Kempf


问题

为了为扁平方向盘生产加速环,客户经常需要特殊滑块,它们被连接在一起,在金属环的角落处滑动。每个方向盘需要200多种元件。实现这种运动的唯一选择是设计有复杂形状(包括多种咬边)的特殊滑块,因此用传统制造方法生产不仅很困难,也很昂贵。 又因为Kempf驾驶辅助装置的质保期限为30年,所以特殊滑块必须非常耐用和可靠。 这些组件无法润滑,因为它们永久安装在加速环的皮革套中。

解决方案

特殊滑块的复杂结构和咬边只有通过增材制造才能高效生产。滑动性能经过优化的高性能工程塑料iglidur I3为Kempf提供了适用于打印精密元件的材料。 特殊滑块在24小时内即可通过激光烧结生产,无需润滑和维护,能在角落处顺畅移动。 虽然订单数量很大(每个订单超过10000件),但由于特殊滑块结构复杂,3D打印方法比注塑成型更加经济高效。 


带加速环的Kempf方向盘 使用Darios数字加速环后,司机可以一直把双手放在方向盘上, 也可以用一只手转向和加速,用另一只手操作手刹。 来源:Kempf

只用手开车:Darios,方向盘上的数字加速环

 “加速环是市场上质量最好的产品。 它的工艺很精湛,也非常可靠。 到现在为止,我已经开了785000公里,没有任何技术问题。 没错,785000公里,相当于环游世界19625次。
 
这种发自内心的好评代表了众多Darios用户的心声。 这也不奇怪,毕竟Kempf始终坚持产品的最高品质,并为所有客户购买的驾驶辅助装置提供30年的质保。
 
KEMPF于1955年由Hans Kempf创建,他身患小儿麻痹症,走路有困难。 他也是一位充满热情的机械师,发明了加速环,以便在方向盘上用双手开车。2002年去世之前,他已经改装了超过10万辆车。
 
由Kempf开发的手动加速系统是市场上唯一能够根据车辆速度进行自我调整的系统:速度较慢时,加速过程很平稳且速度逐渐提升,而当速度较快时,加速过程更加动态化,以便确保安全驾驶,使司机能快速且精准地完成超车操作。 方向盘的所有常用功能(如可调节性、安全气囊和喇叭)都保留了下来。踏板也能够继续使用,Darios可以通过一个开关停用,这样其他司机可以用正常的方式开车。

残疾人使用的Kempf方向盘。 加速环几乎可以安装在所有能自动加速的车上。 它能与内饰设计完美融合。 来源:Kempf

能自由移动的皮革套有助于精确加速

需要加速时,把加速环朝着方向盘的方向按压。这种操作只需要很小的力(约3牛顿)。 从低速行驶到完全加速的行程只有约18毫米。  汽车转向后方向盘回正时,自由旋转的皮革套能实现过弯道后的精确加速,不受方向盘位置的影响。操作Darios时,司机的双手可以始终握住方向盘,也可以用一只手操作加速环,用另一只手操作手刹。  
 
加速环有精美的皮套,能与汽车内饰完美融合,皮革的颜色也可以按需选择。 现在很多车都有扁平方向盘,因此Darios 211应运而生。这种加速环是扁平的,不过也有能自由旋转的皮革套。 但扁平环要怎样安装在滑套上呢? 

3D打印部件能帮助加速环实现扁平设计 很多新车的方向盘都是扁平的。 因此,加速环也有了一种针对这些车辆的扁平设计,这为开发人员带来了一些技术难题。 来源:Kempf

200多个由iglidur I3制成的特殊滑块确保无摩擦滑动

目前的新趋势是为汽车配备扁平方向盘,而不是圆形方向盘,这为Kempf的工程师带来了一个大挑战。 从技术和美观角度来说,在扁平方向盘而上安装和方向盘同样扁平的加速环很有必要。 这种设备并不显眼,似乎是车辆本身就有的,但其实它有很多复杂的细节。 为圆形加速环安装滑动皮革套相对来说很简单。 为扁平加速环装上能像圆形皮革套一样自由旋转的皮革套需要一个复杂的技术解决方案。  
 
Kempf的产品开发人员与易格斯的3D打印团队合作找到了这种解决方案。新款Darios 211是全球首个扁平加速环,使用了由滑动性能经过优化的iglidur I3工程塑料通过增材制造生产的组件。扁平加速环上有200多个这样的元件灵活地连接在一起。 它们构成了加速环扁平金属核心周围的一个滑环,因此能确保皮革套顺畅滑动。 Kempf因为这种创新解决方案在汉诺威贸易展上荣获了2019年manus竞赛铜奖。

3D打印的特殊滑块,有复杂的形状 Darios 211加速环包含200多个复杂的特殊滑块,使皮革套能在金属环上无摩擦滑动。来源:Kempf

由iglidur I3制成的打印特殊滑块的优势

工程师决定采用3D打印来生产复杂的特殊滑块,因为注塑成型生产非常烦琐,也因为有多种咬边,所以很昂贵。 增材制造几乎不会对设计规则有任何限制,因此生产形状复杂的部件非常经济实惠。这样也没有工具成本。
 
之所以选择iglidur I3作为生产特殊滑块的材料,最重要的一个原因是它含有固体润滑剂。 所以组件无需维护,也不会有磨损,使用寿命得以延长。 iglidur I3是一种可以由所有常规激光烧结机器加工的激光烧结粉末。 这种粉末被激光一层一层地熔化,从而能够精确再现精密结构。 根据部件的尺寸,一道约持续24小时的打印工序可以生产数千个工件。 客户能获得的好处不仅是节省大量成本,还有极快的生产过程和交付时间。 只有激光烧结才具有的另一个特色是它能在同一个打印工序中打印细丝零件的包装。 客户因此不用承担包装的成本和生产工作,单个组件也不会有丢失或损坏的风险。
 
iglidur I3目前是易格斯3D打印服务中最常用的工程塑料。 除了适用于不同的滑动应用外,它还有较大的强度,是市场上最适合生产3D打印齿轮的工程塑料之一。  

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