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► Elimine paradas no planificadas: cálculo online de la vida útil de los engranajes
► Fabricación rápida: ruedas dentadas listas para enviar en 3 días
► Sin cantidad mínima de pedido: desde 1 hasta 10.000 unidades
Descubra en este checklist todo lo que debe considerar en la elección de un engranaje
¿No tiene un archivo CAD? Con el configurador de engranajes de igus, puede generar un modelo de engranaje según sus dimensiones en menos de 60 segundos.
¿Sigue teniendo dudas? Compruébelo usted mismo. Le enviamos una muestra gratuita del engranaje.
¿Cuánto dura un engranaje impreso en 3D? Simplemente introduzca los parámetros de la aplicación y obtendrá la vida útil con solo unos clics.
Todos los datos sobre el rendimiento de los engranajes de plástico proceden de los bancos de pruebas de nuestro laboratorio. Aquí encontrará los resultados de las pruebas de los materiales iglidur para impresión 3D basados en varios componentes.
¿Qué material es mejor para cada tipo de engranaje?
En función del número de unidades que desee, ofrecemos distintas formas de fabricación de nuestros engranajes de plástico. La impresión 3D es el método recomendado para cantidades reducidas.
Con esta guía aprenderá a diseñar paso a paso su engranaje en nuestros configuradores, descubrirá cómo seleccionar el material adecuado e imprimir sus piezas en solo un clic.
Las pruebas de eficiencia de los engranajes planetarios mostraron que la eficacia del funcionamiento en seco de los engranajes sinterizados por láser de iglidur I3 era comparable a la de los engranajes planetarios de metal lubricados con aceite. ¿Cómo es posible? Los lubricantes sólidos que contienen los plásticos iglidur reducen en gran medida el coeficiente de fricción, de modo que los engranajes iglidur impresos en 3D que funcionan en seco alcanzan casi la misma eficiencia que los engranajes de metal lubricados. La lubricación integrada reduce en gran medida el esfuerzo de mantenimiento.
Procedimiento de prueba: las cajas de cambios se prueban en un dinamómetro. Para ello, el sistema de transmisión se accionaba con un motor paso a paso y un freno electromagnético. Los sistemas de medición del tren de potencia miden continuamente la posición angular en la entrada y la salida del sistema de transmisión. Esto nos permite determinar los datos de rendimiento sobre la eficiencia, las fluctuaciones de par y el backlash en el par y la velocidad.
► Transmisión por reductor planetario 4:1 con engranajes iglidur I3 en funcionamiento en seco
Parámetros de la prueba:
La empresa JDM Innovation GmbH presenta un nuevo dispensador de medicamentos que proporciona automáticamente los medicamentos necesarios envasados individualmente según un calendario predefinido. El conjunto de accionamiento de la unidad está formado por un engranaje cónico y un accionamiento lineal; ambos componentes impresos en 3D, lo que permite su instalación en espacios reducidos. Además, la impresión 3D posibilita la producción en serie de los dispensadores y garantiza una vida útil sin mantenimiento de más de cinco años.
Un dispositivo giratorio, junto con una cámara y un telescopio, tiene que compensar la rotación de la Tierra para poder tomar fotos de larga exposición de los cuerpos celestes. Los engranajes para la transmisión proceden de la impresora 3D. El filamento optimizado iglidur I150 garantiza una rotación precisa y estable del dispositivo. Además, la libertad de diseño que ofrece la impresión 3D hizo que la producción de las piezas fuera sencilla y rápida. Todo se controla con una pantalla táctil en el exterior.
Para la reparación de los cañones montados en el techo de los camiones de bomberos del aeropuerto, el cuerpo de bomberos de Fraport AG necesitaba engranajes que pudieran soportar altas cargas. La impresión 3D como proceso de fabricación ofrece la posibilidad de producir piezas únicas y especiales de forma económica y rápida. Los plásticos iglidur, especialmente desarrollados para aplicaciones exigentes en máquinas, contienen lubricantes sólidos, lo que los hace más duraderos y reduce el mantenimiento necesario.
Un cliente necesitaba un engranaje con buenas tolerancias para un escaparate especial. La idea era crear la ilusión de objetos flotantes con la ayuda de dos movimientos lineales y una rotación. Sin embargo, el engranaje original tenía tolerancias de 0,2 mm, lo que provocaba vibraciones y una «flotación» brusca. Con un engranaje de iglidur i3, producido mediante sinterización selectiva por láser, las tolerancias pudieron mejorarse en 0,1 mm, lo que produjo unos cambios notables en la aplicación y permitió mantener la ilusión óptica.
Encontrar recambios para los coches de época y los modelos poco comunes hoy en día es difícil, si no imposible. Cuando un eje con un engranaje helicoidal y un engranaje dentado en el contador de kilómetros del velocímetro se desgastó, el propietario de un Stanley 750B de 1924 pudo confiar en el servicio de impresión 3D online de igus. Gracias al polímero SLS iglidur I6, resistente a la abrasión, se fabricó una pieza de repuesto totalmente funcional mediante sinterización por láser.
El tractor del equipo de limpieza de igus estuvo defectuoso durante un año, ya que un engranaje estaba desgastado. El engranaje de plástico estándar formaba parte del mecanismo de arranque del tractor, y se había roto debido a la elevada carga al arrancar el motor. Poco antes de que el vehículo utilitario fuera desechado, el equipo de impresión 3D entró en juego y pudo identificar el engranaje e imprimirlo en cuestión de horas. Ahora el tractor funciona perfectamente. El engranaje está fabricado con iglidur I3, y combina una alta resistencia al desgaste con buenas propiedades mecánicas. El polvo SLS puede procesarse con gran precisión, lo que permite copiar con exactitud la compleja geometría del husillo en el interior del engranaje.
Easelink, una empresa de Graz (Austria) ha desarrollado «Matrix charging», un sistema de carga que conecta automáticamente los coches aparcados con la red eléctrica. Para diseñar el dispositivo de forma que fuera económico y a su vez de alta calidad, los ingenieros seleccionaron prototipos de engranajes fabricados con plásticos iglidur de fabricación aditiva. Gracias al servicio de impresión 3D de igus®, se pudieron pedir rápidamente componentes de muestra, probarlos y ajustarlos hasta alcanzar la solución ideal. El polvo SLS iglidur I6, autolubricado y especialmente resistente al desgaste, es idóneo para la fabricación de engranajes, piñones y otros componentes sometidos a grandes esfuerzos que normalmente requieren una lubricación periódica y un mantenimiento y sustitución frecuentes.
El equipo Formula Student de Weingarten, cerca de Ravensburg (Alemania), necesitaba piñones de plástico hechos a medida para la construcción de su coche de carreras. Estas piezas se utilizarían como tensores en la transmisión de la cadena, por lo debían ser muy robustos. El servicio de impresión 3D de igus permitió entregar y probar los piñones de polímero en menos de 72 horas. El material utilizado fue iglidur I6, un material especialmente resistente al desgaste, que seguía funcionando perfectamente después de un millón de ciclos en pruebas de laboratorio. Las piezas especiales producidas mediante fabricación aditiva para este coche no solo estaban disponibles mucho más rápido, sino que también eran más robustas y económicas.
Al construir bicicletas eléctricas, es muy importante que los componentes utilizados sean ligeros y silenciosos. Lars Hartmann, de la empresa VMA Getzmann GmbH, fabricante de sistemas de agitación y dispersión, probó los piñones impresos en 3D de iglidur I3 para sustituir los piñones metálicos y quedó muy satisfecho con el resultado:
""El piñón metálico estándar generaba mucho ruido. Nosotros lo diseñamos y lo hicimos imprimir en igus® en iglidur® I3. El proceso de obtención de la pieza fue sencillo y rápido. Utilizamos el servicio de impresión 3D para subir los datos necesarios, elegir el material y pedir la cantidad."
El fabricante no podía suministrar piezas de repuesto para los engranajes desgastados de un engranaje planetario de una bicicleta eléctrica. El cliente acabó poniéndose en contacto con el departamento de impresión 3D de igus GmbH. Tras recibir las piezas desgastadas, el departamento hizo un plano de los engranajes y los imprimió en iglidur I3. La resistencia a la abrasión del material optimizado tribológicamente garantiza que la bicicleta eléctrica e vuelva a funcionar sin problemas, e incluso se ha mejorado su rendimiento.
Los engranajes de xirodur B180, moldeados por inyección de forma rentable, eliminan la necesidad de lubricación adicional.
Ventajas
El servicio de impresión 3D de igus permite fabricar todo tipo de engranajes autolubricados y resistentes al desgaste de forma rápida e independientemente del utillaje. Además de los modelos convencionales, como los engranajes rectos, los engranajes helicoidales y los engranajes cónicos, el procedimiento de sinterización por láser con materiales iglidur funciona muy bien para los engranajes elípticos, las coronas dentadas, las cremalleras, los engranajes de tornillo sinfín y mucho más.
La impresión 3D con iglidur comparada con el PLA, el ABS y otros materiales y procesos de fabricación
Novedades en el campo de la impresión industrial en 3D. Nuevos productos y servicios para la fabricación aditiva con plásticos resistentes al desgaste.
¿Qué tipo de lubricante debe utilizarse para los engranajes impresos en 3D?
► Los engranajes de plástico iglidur no necesitan lubricantes. El lubricante ya está integrado en el engranaje.
¿El desgaste afecta a la vida útil mostrada en el calculador de vida útil?
► A diferencia de lo que ocurre con los cojinetes, el desgaste no es el mayor problema de los engranajes. En el caso de los engranajes, lo que determina su vida útil es la rotura de los dientes.
¿Qué tolerancia se consigue con el proceso de sinterización selectiva por láser? ¿Qué precisión tienen estas piezas impresas en 3D?
► La tolerancia depende del tamaño del componente. Las piezas de hasta 50 mm tienen una tolerancia de ± 0,1 % mm. Para las piezas de más de 50 mm, se permite una tolerancia de ± 0,2% mm. Estos valores se aplican a las piezas no reprocesadas.
Para asegurar un buen ajuste, ¿hay que hacer el agujero más pequeño y presionar el engranaje?
► Para calcular el ajuste en su eje, es necesario saber cómo se transmite el par y qué mecanismo se utiliza. Si el eje es de 10x10 mm, por ejemplo, un límite de tolerancia de 10,1 mm funcionaría para su engranaje.
¿Funciona la calculadora de vida útil con engranajes pequeños (con 12 dientes, por ejemplo)?
► Nuestra herramienta de cálculo solo funciona para engranajes con, al menos, 17 dientes. En caso de que hubiese menos de 17 dientes, se requeriría información sobre el socavado para el cálculo, y nuestra calculadora no tiene ninguna opción para añadir o utilizar esa variable. Si necesita un engranaje con menos de 17 dientes, póngase en contacto con un técnico de igus.
¿Se puede añadir una rosca a una pieza impresa con iglidur?
► Sí, puede mecanizar las piezas si lo necesita.
¿Y qué hay del desgaste? ¿Se tiene en cuenta algún tipo de lubricación en el cálculo de la vida útil?
► La herramienta online parte de la base de que no se necesita ningún tipo de lubricación adicional.
¿Se pueden imprimir husillos pequeños y engranajes helicoidales en 3D?
► Nuestro espesor de pared mínimo es de aproximadamente 0,7 mm. Si es necesario, se puede reducir hasta los 0,5 mm. Podemos producir sinfines pequeños y engranajes helicoidales. Para cargas elevadas, necesitará ejes helicoidales metálicos.
¿Es posible realizar la corrección del perfil de los dientes?
► Podemos imprimir piezas con corrección de los dientes. Actualmente, esta opción no se encuentra en el configurador online. Si necesita este tipo de engranaje y no dispone de los medios para fabricarlo, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
¿Los 5 Nm se aplican al diente tangencialmente?
► Los 5 Nm se aplican a todo el engranaje, no a los dientes.
¿Existe una herramienta para diseñar la geometría del engranaje/diente (módulo, número de dientes)?
► Puede crear su rueda con la ayuda de nuestro configurador de engranajes
¿Cómo puedo conseguir engranajes con pocos dientes, por ejemplo, con diez?
► Hemos añadido nuevas funciones a nuestro configurador de engranajes, de modo que ahora es posible configurar engranajes con un número mínimo de ocho dientes.
¿Existen descuentos por cantidad para pequeñas series de impresión en 3D?
► Hay una pequeña ventaja en el precio si no se tiene en cuenta el volumen de impresión.
¿Los materiales para impresión 3D para FDM son adecuados solo para prototipos, o tienen un rendimiento suficiente para utilizarse como piezas funcionales?
► Los materiales iglidur FDM pueden utilizarse tanto para la fabricación de cojinetes como de otras piezas resistentes al desgaste. Los engranajes fabricados con materiales para sinterización láser presentan una mayor vida útil.
¿Pueden utilizarse machos de roscar como una opción o los lubricantes sólidos suponen un problema?
► El producto finalizado puede mecanizarse como cualquier plástico convencional.
¿Puedo comprar filamentos iglidur para utilizarlos en mi impresora?
► Sí, encontrará los filamentos en nuestra tienda online. Preste atención a las instrucciones de procesamiento, ya que muchos de nuestros filamentos requieren impresoras cerradas y/o de alta temperatura.
¿Existe un grosor mínimo de pared?
► Nuestro grosor mínimo de pared es de 0,7 mm. Si es necesario, podemos bajar hasta 0,5 mm, pero normalmente recomendamos un mínimo de 0,7 mm.
¿Existen datos de pruebas sobre el desgaste que comparen los engranajes igus impresos en 3D con otros engranajes de plástico mecanizados?
► Hemos probado muchos engranajes de varios tipos de POM y otros engranajes mecanizados como el PPT, pero los resultados no han sido mejores que los del POM en ningún aspecto.
¿Existe una conexión eje-cubo óptima para las piezas impresas en 3D? Puedo imaginar que una chaveta no sería ideal debido a la concentración de tensiones.
► ►En general, para los cojinetes impresos en 3D o de plástico, si la aplicación y la carga no son tan elevadas, ambas piezas pueden ser de plástico. Esta regla también puede aplicarse a las demás piezas impresas en 3D. Sin embargo, si la carga o la velocidad son muy elevadas, llega un momento en el que el funcionamiento de la pieza solo está garantizado con una pieza metálica combinada con una de plástico. En cierto punto, es mejor utilizar un eje metálico porque conduce mejor el calor del sistema tribológico. Entonces, el engranaje más pequeño debe ser de metal porque siempre es el que tiene la mayor carga. El engranaje más grande puede ser de plástico, por lo que el sistema permanece sin lubricación.
¿Cómo se pueden combinar mejor los materiales de los engranajes?
► Ambos engranajes pueden ser de plástico, y nuestra calculadora de vida útil sirve para determinar el punto en el que el sistema deja de funcionar bien. Habrá un punto en el que los engranajes de plástico ya no funcionen bien porque la carga es demasiado alta.
¿El calor del sinterizado láser o FDM no afecta a la autolubricación?
► No, no afecta de ningún modo. Los lubricantes sólidos no se ven perjudicados por el calor. Lo mismo ocurre con los materiales de moldeo por inyección y para mecanizar, que también experimentan un intenso calor brevemente durante el proceso de fabricación sin perder sus propiedades autolubricantes.
¿Se pueden sustituir los engranajes metálicos por engranajes de iglidur impresos en 3D?
► Los engranajes metálicos pueden soportar mayores cargas que los de plástico. Si tiene un engranaje de metal que funciona al límite de su rendimiento, no puede sustituirlo por un engranaje de plástico. Para ello sería necesario un engranaje tres o cuatro veces mayor que el actual. Pero si el engranaje metálico no está al límite de sus capacidades, se puede sustituir por un engranaje de plástico sin ningún problema, lo que le proporcionará un sistema que no requiere lubricación externa y para el que puede recibir cualquier tipo de rueda en muy poco tiempo. Puede utilizar nuestro calculador de vida útil para determinar si este es el caso de su aplicación.
¿Los engranajes impresos son macizos?
► Todas las piezas impresas en igus son macizas, por lo que son 100% de plástico y pueden someterse a mecanizados posteriores. Producimos piezas macizas porque se utilizan como engranajes o cojinetes en las máquinas y, por lo tanto, deben tener la mayor estabilidad posible. Por supuesto, también se pueden diseñar componentes ligeros para reducir el peso. Si es el caso, no dude en decírnoslo, y le proporcionaremos la solución que desee.
¿Qué rugosidad presentan los componentes impresos en 3D?
► El material sinterizado es bastante áspero, pero se suaviza rápidamente durante el uso, y la rugosidad no perjudica el rendimiento de la pieza impresa.
De lunes a viernes de 8:00 a 18:00h
24h
igus® S.L. | Plásticos Técnicos para Movimiento
igus® es la empresa líder en la inyección de componentes plásticos autolubricados especiales para aplicaciones móviles en todo tipo de industria.
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