Bicicletas eléctricas silenciosas con piñones impresos en 3D

• Qué se necesitaba: piñón de plástico
• Proceso de fabricación: sinterizado selectivo por láser
• Requisitos: alta resistencia al desgaste, buenas propiedades de deslizamiento, alta vida útil
• Material: iglidur® i3
• Industria: Industria de bicicletas
• Éxito gracias a la cooperación: rápida configuración del componente en el servicio de impresión 3D en línea, ruido de funcionamiento más silencioso que con el metal

La aplicación de un vistazo:
Las bicicletas eléctricas son cada vez más ligeras y silenciosas. Cuando se circula, apenas se percibe el ruido del motor. Sin embargo, inventores ingeniosos como Lars Hartmann, de Reichshof, no se conforman con esto. El excesivo ruido de fondo de la cadena de la bicicleta era una espina clavada. Un piñón metálico actuaba como polea guía de la cadena para evitar que chocara con el cuadro, pero provocaba inmensos ruidos de rodadura. En su búsqueda de un remedio, se acordó de la oferta de igus®, que conoció en una feria: El servicio de impresión 3D, que permite fabricar componentes personalizados de forma rentable en una impresora 3D.

El plato metálico estándar de la bicicleta eléctrica hacía un ruido de rodadura muy fuerte. El plato era la polea de desvío de la cadena para que ésta no entrara en contacto con el cuadro. Los ruidos de fricción hacían que la e-bike pareciera un tractor. En consecuencia, Lars Hartmann se propuso encontrar un material que tuviera las mismas propiedades de rodadura que el piñón metálico, pero que fuera significativamente más silencioso. Otros requisitos del material eran unas buenas propiedades de deslizamiento y una larga vida útil, así como una gran resistencia al desgaste en combinación con el metal.

Como parte de su trabajo para VMA Getzmann GmbH, un fabricante de sistemas de agitación, dispersión y molienda fina, se probaron piezas de máquinas fabricadas utilizando el servicio de impresión 3D de igus®. Los resultados fueron tan buenos que Lars Hartmann también consideró las piezas impresas para su e-bike. La solución perfecta para el aficionado: "El piñón metálico estándar hacía mucho ruido al funcionar. Lo dibujamos y lo hicimos imprimir en igus® a partir de iglidur® i3. El proceso fue rápido y sencillo. Utilizamos el servicio de impresión 3D para cargar los datos pertinentes, seleccionamos el material y pedimos la cantidad." La rueda dentada se ha estado utilizando en dos ruedas durante varios meses y el ruido se ha minimizado significativamente, dice Hartmann con alegría.

El material iglidur® i3 utilizado es naturalmente también adecuado para uso industrial y en serie. Destaca por sus buenos valores de desgaste y su alta resistencia y se procesa mediante sinterización selectiva por láser (SLS).

Para requisitos de resistencia al desgaste especialmente elevados y una larga vida útil, igus® también ha desarrollado el material iglidur® i6. Este plástico de alto rendimiento supera en la prueba a engranajes fresados fabricados con materiales comunes como POM y PBT. Se probó una rueda helicoidal con un par de 5 Nm y 12 rpm. Incluso después de un millón de ciclos (cancelación de la prueba), el engranaje fabricado con el material de sinterización por láser iglidur® i6 sólo mostró un ligero desgaste y seguía siendo totalmente funcional. Esto le permitió superar claramente a los engranajes fresados: los engranajes fabricados con POM mostraron un desgaste total tras sólo 621.000 ciclos; los engranajes fresados fabricados con PBT se rompieron tras sólo 155.000 ciclos. También se probó una rueda dentada fabricada con PA12, un material sinterizado por láser. Sin embargo, debido a su elevado coeficiente de fricción, falló tras sólo 521 ciclos.

Al mismo tiempo, los diseñadores también se benefician de la igus® Zahnradkonfigurator. Esto permite configurar ruedas dentadas o ruedas de cadena a medida, incluso en dimensiones especiales. En unos pocos pasos, el usuario sólo tiene que introducir los datos de su rueda dentada (como el módulo de dientes, el número de dientes, la anchura y el diámetro interior). A continuación, se crea automáticamente un modelo 3D que puede exportarse como archivo STEP. Al cargar el archivo en el servicio de impresión 3D de igus®, el engranaje configurado puede encargarse directamente a partir del material SLS iglidur® i6 para engranajes, extremadamente duradero. Con un clic del ratón, el usuario puede pedir su engranaje sin cantidad mínima de pedido o solicitar un presupuesto. La pieza personalizada está lista para su envío en sólo tres días.