Prototipagem Rápida – Engrenagens de plástico resistentes ao desgaste feitos por impressão 3D

Rebeca Tarragô | 30th abril 2019

Até agora, a mobilidade elétrica está avançando lentamente. Aqui no Brasil, os carros elétricos começaram a aparecer agora… Uma das razões por esse avanço estar ocorrendo de forma lenta, mesmo na Europa é a questão da infra-estrutura de carregamento, que ainda está em estudo. Muitos motoristas lá não estão satisfeitos com as possibilidades do “combustível elétrico”. O Easelink quer mudar isso. Uma empresa Austríaca desenvolveu o “Matrix Charging”, um sistema de carregamento que consiste em dois componentes. No estacionamento, há uma base de carregamento montada, conectada à rede elétrica. Na parte inferior do carro elétrico há um conector, que abaixa quando o carro é estacionado no bloco. A transmissão de energia começa automaticamente sem o motorista ter que conectar um cabo – semelhante ao carregamento indutivo, mas com até dez vezes a potência de carga e com 99% de eficiência de transmissão. Durante o desenvolvimento, os projetistas estão tentando se aproximar lentamente de um componente pronto para a distribuição em massa, isso por meio de estudos com vários protótipos. Se os custos e o tempo ficarem fora de controle nesta fase do desenvolvimento, a prototipagem pode se tornar um obstáculo. Mas a empresa tem demonstrado habilidade na fabricação de componentes para o Easelink. Porque as engrenagens da parte mecânica dos protótipos do carregador/conector está sendo feita através de impressão 3D.

Engrenagens rapidamente configuradas online

Você sabia que hoje em dia já é possível configurar engrenagens 3D online e em apenas 60 segundos? Para os designers, isso significa que eles não precisarão gastar tempo com engrenagens caras no futuro. Uma outra vantagem em termos de custo-benefício resulta disso também, uma vez que é possível eliminar custos de ferramental. O projetista só precisa selecionar o módulo da engrenagem que quer produzir e definir o número de dentes e a transferência de torque. O configurador cria um modelo 3D da engrenagem e a base para a impressão 3D. Sem a necessidade de um software de desenho (CAD), centenas de opções de engrenagens e engrenagens duplas podem ser desenvolvidas.

Engrenagens resistentes ao desgaste prontas para envio à partir de 24 horas

Impressoras industriais produzem as engrenagens em sinterização à laser. Depois de apenas 24 horas os protótipos já estão prontos para enviar na fábrica da igus, na Alemanha, que agora tem investido e focado em soluções rápidas para atender as mais variadas demandas industriais de impressão 3D. Segundo o fundador da Easelink, “na construção de protótipos, ter alta flexibilidade e prazos de entrega rápidos são cruciais”, diz Hermann Stockinger. “São exatamente essas qualidades que apreciamos quando se trata da opção de selecionar e imprimir rapidamente em uma grande variedade de opcionais com as engrenagens da igus desenvolvidas através do configurador online.”

O material mais adequado para o desenvolvimento de engrenagens feitos por impressão 3D é o iglidur I6. O plástico de alto desempenho desafia as temperaturas em ambientes de -40 até +80 graus Celsius, é resistente à pressão até 44 Mpa e possui alta resistência à abrasão. O fato de ser significativamente mais robusto do que o polioximetileno de plástico clássico (POM) é comprovado em testes laboratoriais realizados pela igus. No laboratório de testes da igus, as engrenagens foram submetidas à 12 rotações por minuto e carregadas com 5 Nm. O resultado: A engrenagem impressa em 3D feita com o iglidur I6 ainda estava totalmente funcional mesmo após um milhão de ciclos, e o desgaste foi mínimo, quase impossível de se mensurar. Por outro lado, uma engrenagem feita de POM, teve um desgaste considerável após 321.000 ciclos e quebrou após 621.000 ciclos.

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