Cálculo de la vida útil gracias al laboratorio de pruebas

Componentes iglidur impresos en 3D en el banco de ensayo

Polímeros de impresión 3D que, en piezas móviles, duran hasta 80 veces más que los plásticos normales y, en algunas aplicaciones, son más resistentes que el metal.

¿Es esto una utopía? No, esas son las claros resultados proporcionados por las pruebas en nuestro laboratorio de ensayos y confirmadas por nuestros clientes. Calculado, probado, demostrado: cada afirmación sobre la vida útil de los plásticos iglidur para la fabricación aditiva se basa en comparaciones que se han realizado muchas veces. Su evaluación es también la base de datos de nuestra calculadora de vida útil, con la que podrá calcular la vida útil prevista de sus componentes impresos en unos pocos clics.

Cargue aquí su modelo CAD y calcule la vida útil de cada componente.Determine aquí la vida útil específica de los engranajes

Puede encontrar estas pruebas de desgaste en esta página:

Rodamiento lineal con flechas que muestran la prueba de desgaste.

Comparación de cojinetes impresos en 3D

33 veces menor desgaste que el ABS

A la prueba de desgaste lineal

Cojinete liso con flechas a izquierda y derecha para mostrar la dirección de movimiento y la prueba de desgaste.

Inserto metálico impreso en 3D en pruebas de carrera lineal corta

Vida útil 300 veces más larga que el ABS

A la prueba de recorridos lineales cortos

Casquillo impreso en 3D en una prueba de desgaste con flechas de sentido de giro.

Cojinetes de fricción impresos en 3D en la prueba de giro

Hasta50 veces más resistente al desgaste que el PA12

Pruebas de giro

Tuerca roscada impresa en 3D en prueba de desgaste con marcas de desgaste naranjas.

Prueba de tuercas de rosca de accionamiento impreso

Hasta 18 veces la durabilidad del ABS

A la prueba de la tuerca

Polea de reenvío para la prueba de desgaste de impresión 3D.

Coeficiente de fricción y vida útil, cojinetes de fricción rotatorios

Alta vida útil con iglidur i3 - fallo con ABS

Pruebas de rotación

Dos engranajes en una prueba de desgaste para impresión 3D.

Pruebas de ruedas dentadas impresas en 3D

Hasta un 80% más resistente al desgaste que los plásticos convencionales

Pruebas de desgaste

Prueba de desgaste: Carrera larga lineal

Materiales de impresión 3D a prueba: El plástico resistente al desgaste iglidur i3 supera al material ABS en un factor del 33

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 0,11 MPa
Velocidad superficial: 0,34 m/s
Recorrido: 370 mm
Duración: 3 semanas

Materiales del eje: aluminio hc

Guía lineal en una prueba de desgaste en una máquina de ensayo.

Eje Y: Índice de desgaste [μm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. ABS (impresión 3D FDM)
2. iglidur i180 (impresión 3D FDM)
3. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
4. iglidur J (inyección)

Gráfico de barras con cuatro valores: 13,3, 0,8, 0,4 y 0,2.

Resultado de la prueba:
La prueba de carrera larga muestra valores de desgaste 15 veces inferiores para iglidur i180 (FDM) e incluso 33 veces inferiores para iglidur i3 (SLS). Gracias a sus excelentes propiedades tribológicas, los materiales iglidur resistentes al desgaste son ideales para aplicaciones de carrera larga, p.ej. Pórticos lineales XY para aplicaciones pick & place o cojinetes y barras deslizantes en la impresora 3D.

Prueba de desgaste de productos lineales de carrera larga con cuatro estados del dentado interior.

Prueba de desgaste: Carrera corta lineal

Las propiedades tribológicas de los cojinetes lisos obtenidos mediante impresión 3D son casi idénticas a las de los cojinetes inyectados

Determine la vida útil de los cojinetes lisos impresos en 3D en su aplicación. Sólo tiene que introducir los parámetros necesarios en la calculadora gratuita de vida útil para cojinetes y obtendrá el cálculo de la vida útil del cojinete. ⯈ A la calculadora de vida útil

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 MPa
velocidad superficial: 0,3 m/s
Recorrido: 5 mm
Duración: 1 semana

Materiales de los ejes:

■ CF53 / AISI 1055: Acero endurecido
■ 304 SS / AISI 304: Acero inoxidable

Sistema de prueba de desgaste lineal con carrera corta y varios carros sobre una bancada de ensayo.

Eje Y: Índice de desgaste [μm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. ABS (impresión 3D FDM)
2. iglidur J260 (impresión 3D FDM)
3. iglidur J260 (inyección)

Comparación de desgaste de cojinetes: el cojinete impreso en 3D muestra más desgaste que el de inyección.

Resultado de la prueba:
El cojinete fabricado con plástico resistente al desgaste iglidur J260 presenta unos índices de desgaste igualmente buenos, independientemente de si se ha fabricado mediante impresión 3D o por inyección. En la prueba se probaron cojinetes inyectados en iglidur J260 y cojinetes impresos en 3D con la misma carga y velocidad superficial.
Esta prueba también demuestra que los coeficientes de fricción y el desgaste de nuestros materiales de impresión 3D iglidur son muchas veces inferiores a los de los materiales ABS estándar gracias a las propiedades tribológicas.

Tres cojinetes de deslizamiento probados al desgaste en negro y beige, numerados del 1 al 3.

Los cojinetes fabricados con plásticos impresos en 3D impresionan por su vida útil significativamente más larga que los cojinetes fabricados con plásticos convencionales impresos en 3D y sus valores de desgaste, que son al menos tan bajos como los de los componentes mecanizados.

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 MPa
Velocidad superficial: 0,1 m/s

Materiales de los ejes:

■ CF53 / AISI 1055: Acero endurecido
■ 304 SS / AISI 304: Acero inoxidable

Diagrama sobre el desgaste de cojinetes en impresión 3D, moldeo por inyección y torneado bajo ensayo lineal.

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
2. iglidur i150 (impresión 3D FDM)
3. iglidur i190 (impresión 3D FDM)
4. PA12 (impresión 3D SLS)
5. ABS (impresión 3D FDM)
6. PA66 (inyección)
7. POM (mecanizado)
8. PA66 (mecanizado)

Prueba de desgaste: terminal de montaje oscilante

Resistencia al desgaste hasta 50 veces mayor gracias al plástico iglidur

¿Cuánto durará un cojinete iglidur impreso en 3D en su aplicación? Sólo tiene que introducir los requisitos y determinar la vida útil en línea con nuestra calculadora gratuita de vida útil de cojinetes: ⯈ A la calculadora de vida útil

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 20 MPa
Velocidad superficial: 0,01 m/s
Ángulo de giro: 60
Duración: 4 semanas

Material del eje: 304 SS

Prueba de desgaste en un conjunto metálico giratorio con varios puntos de apoyo y sujeción.

Eje Y: Índice de desgaste [µm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. PA12 (impresión 3D SLS)
2. PA12 + bolas de vidrio (impresión 3D SLS)
3. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
4. iglidur W300 (inyección)

Gráfico de barras de una prueba de desgaste: barra 1 con 402,2, barra 2 con 209,2, barra 3 con 37,7 y barra 4 con 42.

Resultado de la prueba:

En la prueba de pivote, las propiedades tribológicas de los materiales iglidur permiten alcanzar una resistencia a la abrasión hasta 50 veces superior en comparación con los materiales estándar de impresión 3D (p.ej. PA12).

Cuatro cojinetes deslizantes desgastados en comparación tras una prueba de desgaste por giro.

En la prueba de giro, los cojinetes fabricados con polímeros impresos en 3D muestran una vida útil varias veces superior a la de otros plásticos, independientemente del proceso de fabricación.

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 2MPa
Velocidad superficial: 0,01 m/s
Ángulo oscilante: 60°

Materiales de los ejes:

■ CF53 / AISI 1055: Acero endurecido
■ 304 SS / AISI 304: Acero inoxidable

Gráfico de barras sobre el desgaste de cojinetes en impresión 3D, moldeo por inyección y torneado.

Eje X: Materiales de la prueba

Prueba de desgaste: Carga pesada pivotante

Propiedades tribológicas comparables para cojinetes impresos y inyección

Determine la vida útil exacta de un cojinete impreso en 3D hecho de iglidur en su aplicación. Sólo tiene que introducir los parámetros necesarios en la calculadora gratuita de vida útil de cojinetes y calcular la vida útil en línea: ⯈ A la calculadora de vida útil

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 10, 20 y 45MPa
Velocidad superficial: 0,01 m/s
Ángulo de giro: 60
Duración: 1 semana

En la prueba se ensayaron cojinetes con un diámetro y una longitud de 20 mm, aplicando una carga de 1.800 kg al cojinete impreso en 3D.

Prueba de carga oscilante con articulación metálica y manómetro en un dispositivo de ensayo.

Eje Y: Índice de desgaste [µm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
2. iglidur i180 (impresión 3D FDM)
3. iglidur G (inyección)
4. iglidur W300 (inyección)

Diagrama comparativo del desgaste de cojinetes lisos a distintas presiones superficiales.

Resultado de la prueba:
Esta prueba de carga pesada demuestra que los cojinetes lisos impresos en 3D (SLS) pueden someterse a una presión superficial de hasta 45 MPa. El desgaste es tan bueno como el de los conjinetes por inyección. Por tanto, es posible su uso en aplicaciones de alta carga.

Cuatro muestras de desgaste de cojinetes lisos en distintos colores de material, numeradas del 1 al 4.

Prueba de desgaste: Giro bajo el agua

Comparación de los índices de desgaste de los materiales iglidur para impresión 3D e inyección en uso bajo el agua

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 y 2 MPa
Velocidad superficial: 0,01 m/s
Temperatura: 23 °C

Material del eje: 304SS

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impresión 3DSLS)
2. iglidur i8-ESD (impresión 3D SLS)
3. iglidur J (inyección)
4. iglidur UW (inyección)
5. iglidur UW160 (inyección)

Eje Y: Índice de desgaste [µm/km]

Comparación del desgaste de materiales iglidur para impresión 3D y moldeo por inyección en ensayo bajo el agua con dos cargas.

Resultado de la prueba:
Esta prueba de pivotación bajo el agua muestra que los cojinetes impresos en 3D fabricados con [electrostatically dissipative SLS material iglidur i8-ESD](/de-de/website/3d-druck/material/#ESD-taugliche Werkstoffe "fb73e0e2-1130-4a71-97b5-5c0928734375") tienen una vida útil particularmente alta y, por lo tanto, el material es tan compatible con tales aplicaciones como los materiales de inyección iglidur UW y UW160, que fueron desarrollados especialmente para su uso bajo el agua.
iglidur J es un material igus frecuentemente utilizado en ambientes secos, pero no es tan adecuado para su uso bajo el agua debido a su tasa de desgaste bastante alta.

Prueba de desgaste: Tuerca motriz

Materiales iglidur en impresión 3D: Plásticos resistentes al desgaste más duraderos por un factor de 6 a 18 en comparación con los materiales estándar.

Parámetros de la prueba:

Par de apriete: 129 Nm
Recorrido: 370 mm
Velocidad (velocidad del husillo): 290rpm
Duración: 2 semanas

Tuercas de accionamiento en un banco de pruebas de desgaste.

Y = Índice de desgaste [µm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. ABS (impresión 3D FDM)
2. iglidur i180 (impresión 3D FDM)
3. iglidur J260 ( impresión 3D FDM)
4. iglidur i3 (SLS impresión 3D)
5. iglidur J (inyección)

Comparación del desgaste de tuercas roscadas impresas en 3D e inyectadas: gráfico de barras con cinco valores.

Resultado de la prueba:
En esta prueba, la resistencia al desgaste de los materiales de impresión 3D de igus en comparación con los materiales convencionales, dependiendo del material y el proceso de impresión 3D, es de 6 a 18 veces
mayor. La producción de tuercas mediante impresión 3D ofrece ventajas de coste, especialmente para pequeños número de unidades, ya que la rosca puede producirse directamente en la impresión 3D y no se necesita ninguna herramienta externa para realizar la rosca. Basta con que la rosca esté incluida en el diseño.

Prueba de desgaste de tuercas de accionamiento con cinco muestras numeradas en distintos colores.

Prueba del coeficiente de fricción: Rotación

Plástico resistente al desgaste iglidur y material ABS estándar en comparación - menor coeficiente de fricción con iglidur

Los plásticos resistentes al desgaste y las especificaciones tribológicas son útiles en el diseño de motores o fuerzas motrices, ya que con la mitad de fricción sólo se necesita la mitad de fuerza motriz. Con nuestra calculadora gratuita de vida útil de cojinetes, puede determinar cuánto tiempo durará un cojinete impreso en 3D hecho de iglidur en su aplicación especificando sus requisitos.

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 MPa
Velocidad superficial: 0,1 m/s

Material del eje: Cf53

Montaje de prueba con un eje metálico giratorio en una máquina.

Y = Coeficiente de fricción [-]
X = Tiempo de funcionamiento [h]

1. PA12 (impresión 3D SLS)
2. iglidur i3 (impresión 3D SLS)

Gráfico con dos líneas: la curva negra sube ligeramente y se mantiene casi estable, la naranja baja y luego se aplana.

Resultado de la prueba:
Las propiedades tribológicas de iglidur i3 son mejores en la prueba por un factor de 2 que con los materiales de impresión 3D estándar. Esto se debe a que en los materiales iglidur integran lubricantes sólidos que reducen los valores de fricción y aumentan considerablemente la resistencia al desgaste.

Tres muestras de cojinetes deslizantes giratorios con distinto desgaste, numeradas del 1 al 3.

Prueba de desgaste: Rotación

Valores de desgaste de los materiales de impresión 3D iglidur en comparación con los plásticos de impresión 3D habituales

¿Cuánto dura un cojinete de iglidur impreso en 3D en su aplicación? Utilice nuestra calculadora de vida útil de cojinetes para determinar con precisión la vida útil especificando los requisitos necesarios.

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 20 MPa
Velocidad superficial: 0,01 m/s

Material del eje: 304 SS

Montaje de ensayo de rotación y desgaste con varios cilindros de prueba.

Eje Y: Índice de desgaste [µm/km]

Eje X: Materiales de la prueba

1. ABS (impresión 3D FDM)
2. PA12 (impresión 3D SLS)
3. iglidur i180 (impresión 3D FDM)
4. iglidur J260 (impresión 3D FDM)
5. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
6. iglidur W300 (inyección)

Gráfico simplificado del desgaste comparativo de cojinetes en una prueba de rotación.

Resultado de la prueba:
El desgaste de los cojinetes impresos con iglidur i180 es 89,5% inferior al de los cojinetes fabricados con el plástico ABS frecuentemente utilizado en el mismo proceso. El cojinete de sinterizado de iglidur i3 demostró tener 94,87% menor desgaste que el cojinete sinterizado de PA12. Sólo el cojinete fabricado con el filamento especial iglidur J260 y el cojinete fabricado en inyección a partir de iglidur W300 mostraron mejores valores.

Seis casquillos de cojinete impresos en 3D, numerados del 1 al 6, con distintos niveles de desgaste.

En la prueba de rotación, los cojinetes fabricados con polímero impreso en 3D se comportan mucho mejor que los fabricados con plásticos normales, independientemente del proceso de fabricación.

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 MPa
velocidad superficial: 0,3 m/s

Materiales de los ejes:

■ CF53 / AISI 1055: Acero endurecido
■ 304 SS / AISI 304: Acero inoxidable

Comparación de la tasa de desgaste de cojinetes lisos con tres métodos de fabricación en rotación.

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
2. iglidur i190 (impresión 3D FDM)
3. PA12 (impresión 3D SLS)
4. ABS (impresión 3D FDM)
5. PA66 (inyección)
6. POM (mecanizado)
7. PA66 (mecanizado)

Prueba de desgaste: Rotación bajo el agua

Comparación de los índices de desgaste de los materiales iglidur para impresión 3D e inyección en uso bajo el agua

Parámetros de la prueba:

Presión superficial: 1 y 2 MPa
velocidad superficial: 0,3 m/s
Temperatura: 23 °C

Material del eje: 304SS

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impresión 3DSLS)
2. iglidur i8-ESD (impresión 3D SLS)
3. iglidur J (inyección)
4. iglidur UW (inyección)
5. iglidur UW160 (inyección)

Eje Y: Índice de desgaste [µm/km]

Comparación de las tasas de desgaste de materiales iglidur en ensayo rotativo bajo agua.

Resultado de la prueba:
La prueba de rotación bajo el agua muestra que los cojinetes de fricción impresos en 3D fabricados con [electrostatically dissipative SLS material iglidur i8-ESD](/de-de/website/3d-druck/material/#ESD-taugliche Werkstoffe "fb73e0e2-1130-4a71-97b5-5c0928734375") tienen una vida útil especialmente elevada y, por lo tanto, el material es tan adecuado para este tipo de aplicaciones como los materiales de moldeo por inyección iglidur UW y UW160, que se desarrollaron especialmente para su uso bajo el agua.
iglidur J es un material igus frecuentemente utilizado en ambientes secos, pero no es tan adecuado para su uso bajo el agua debido a su tasa de desgaste bastante alta.

Prueba de resistencia a los rayos UV y a la intemperie

Comparación del cambio de resistencia de los materiales iglidur para impresión 3D e inyección

Condiciones de la prueba:

Ciclo ASTM G154: Simulación de intemperie y luz UV
Duración: 2.000 horas

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i8-ESD (impresión 3D SLS)
2. iglidur i3 (impresión 3D SLS)
3. iglidur i6 (impresión 3D SLS)
4. iglidur J (inyección)
5. iglidur G (inyección)

Eje Y: variación porcentual de la resistencia

Gráfico de barras que compara cinco valores de materiales tras intemperie y radiación UV.

Resultado de la prueba: Los materiales de SLS no tienen nada que envidiar a los de inyección.

Tras someter las probetas del ensayo con los materiales a la humedad y a la radiación UV durante 2.000 horas, se comprobó que los materiales iglidur para sinterizado selectivo por láser (SLS) presentan una resistencia similar al de los materiales de inyección más utilizados, iglidur J e iglidur G. El material SLS iglidur i8-ESD es el más resistente a la intemperie y a los rayos UV. Esta prueba deja claro que los materiales de impresión 3D iglidur no tienen nada que envidiar a los materiales de inyección en cuanto a resistencia a los rayos UV y a la intemperie.

Prueba de engranaje: Ciclos hasta que se rompe el engranaje

Parámetros de ensayo:
Giro 1440°:
n = 64rpm
M = 2,25Nm
z = 30
m = 1
b = 6mm

Cremallera y piñón en un dispositivo de prueba para impresión 3D.

En esta prueba, se acciona una cremallera con un engranaje y se mide el número de ciclos tras los cuales se rompe el engranaje. Se puede observar que los engranajes de iglidur fabricados mediante impresión 3D SLS duran el doble en la prueba que los engranajes mecanizados de POM.

Eje X: Materiales de la prueba

1. iglidur i3 (impreso)
2. iglidur i8-ESD (impreso)
3. POM (mecanizado)
4. iglidur i6 (impreso)
5. iglidur i190 (impreso)
6. PLA (impreso)
7. PETG (impreso)
8. SLA

A excepción del engranaje fabricado en POM, los modelos CAD de todos los engranajes probados proceden del configurador de engranajes de igus.

Diagrama comparativo de la vida útil de engranajes de iglidur y materiales estándar.

Vida útil extremadamente larga de los engranajes de tornillo sinfín con propiedades de deslizamiento optimizadas

Parámetros de la prueba:

Par de apriete: 4.9Nm
Velocidad: 12 r. p. m.
Elemento de acoplamiento: Aluminio anodizado
Duración: 2 meses

Evaluación:

► POM (mecanizado): Fallo total tras 621.000 ciclos
► iglidur i6 (SLS): Poco desgaste después de 1 millón de ciclos

Bajo desgaste gracias a los plásticos tribológicos de la impresora 3D

El desgaste es un aspecto importante para los componentes en aplicaciones móviles. Los plásticos resistentes al desgaste, como nuestros materiales iglidur, son la solución para minimizar el desgaste y aumentar la vida útil de las piezas. Sus propiedades tribológicas hacen que los materiales iglidur sean perfectos para todas las aplicaciones en las que un buen coeficiente de fricción y un desgaste muy reducido son esenciales.

El laboratorio de pruebas de igus tiene una superficie de 3.800m². En una amplia serie de experimentos, igus investiga y desarrolla nuevos materiales de impresión 3D para aplicaciones en movimiento en el mayor laboratorio de pruebas del sector. Todos los materiales se someten a ensayos tribológicos en diferentes series de pruebas para minimizar el desgaste y prolongar los intervalos de mantenimiento. Son especialmente resistentes a la fricción y al desgaste y garantizan un funcionamiento libre de lubricación y de bajo mantenimiento.

Los plásticos iglidur ofrecen unas propiedades tribológicas muy buenas y, por tanto, garantizan una mayor vida útil de los componentes de plástico.

En nuestro laboratorio de pruebas, comprobamos continuamente las propiedades tribológicas de las piezas impresas en 3D de acuerdo con la norma DIN ISO 7148-2. La serie de pruebas incluía movimientos lineales, pivotantes y giratorios sobre ejes de distintos materiales. Con nuestro filamento iglidur J260, el coeficiente de fricción y el desgaste fueron bajos en todas las pruebas, mientras que el material ABS estándar falló rápidamente en la prueba de rotación sobre el eje de acero inoxidable. La resistencia al desgaste de los cojinetes de deslizamiento impresos fabricados con el filamento especial iglidur es similar en todas las configuraciones de prueba a la de los componentes clásicos inyectados de iglidur. Gracias al plástico resistente al desgaste iglidur i3 y a la forma optimizada de los dientes, nuestros engranajes impresos en 3D alcanzan una vida útil más larga que los engranajes fabricados con materiales estándar.

Resumen sobre la impresión 3D

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