Yedek dişliler kullanımda yüksek yüklere dayanır

• Neye ihtiyaç vardı:  Havaalanı itfaiye motorlarının  çatıya monte edilmiş su fışkırtma araçlarının servo motorlarının onarımı için dayanıklı özel dişliler 
• Üretim yöntemi: Lazer sinterleme
• Gereklilikler:  Uygun maliyetli, son derece dayanıklı
• Malzeme: iglidur® i3
• Sanayi: Kamu araçları
• İşbirliğinden doğan: Yüksek stres seviyeleriyle başa çıkabilen dişliler ek araçların onarımı için kullanılmıştır. Şirket, servo motorların tamamının değiştirilmesinin gerekli olacağı  maliyetli işlerden kaçınmayı başardı.

Fraport AG'nin yerinde bulunan itfaiye ekibi, Frankfurt Main hava alanında yangın güvenliğini sağlar. Hava alanındaki itfaiye motorlarında, püskürtme memesinin açısını değiştirmek için servo motor kullanan çatıya monte su topları bulunur. Su püskürtülürken açı da değiştiği için servo motor üzerindeki yük oldukça fazladır. On yıllık kullanımdan sonra, topun içindeki dişliler aşındığı için çatıya monte edilen topların onarılması gerekmiştir.
 

Havaalanı itfaiye arabalarının araç üstü su fışkırtma araçlarının tamiri için Fraport AG yerinde yangın teşkilatının yüksek yükleri kaldırabilecek özel dişlilere ihtiyacı vardı.

Sorun

Araç üstü su fışkırtma aracının servo motorunda kullanılan işlenmiş polimer dişliler on yıl kullanımdan sonra aşınmış ve tamir gerekmiştir. Üretici bütün servo motorun değişimini önerdi ancak bunun maliyeti çok yüksek olurdu. Geleneksel üretim yöntemleriyle özel dişlilerin üretimi genelde ekonomik olmaz ve karmaşık geometri sebebiyle de her zaman mümkün değildir. 

Çözüm

Fraport AG yerinde yangın teşkilatından bakım teknisyenleri SLS polimer I3'te ideal bir çözüm buldu: bir üretim yöntemi olarak 3D baskı ayrı ve özel parçaların uygun maliyetli ve hızlı bir şekilde üretilmesini mümkün kılar. Makinelerde istenen uygulamalar için özel olarak geliştirilen iglidur polimerleri onların daha sağlam olmasını sağlayan ve bakım işini/masrafını azaltan katı yağlayıcılar içerir. Baskı iglidur dişlileri beklentileri karşıladı ve artık havaalanındaki diğer araçlarda da kullanılmakta.  

Dişliler araç üstü su fışkırtma aracındaki bir servo motora yerleştirilir. Bu motor püskürtme nozulunun açısını değiştirir.

Havaalanı itfaiye arabalarının araç üstü su fışkırtma araçları su püskürtme sırasında yoğun gerilimle başa çıkmak zorundadır.

Frankfurt havaalanı Almanya'daki en büyük havaalanıdır.  Uluslararası olarak da yolcu ve kargo trafiği açısından Avrupa'nın önde gelen havaalanlarından biridir.  Yaklaşık 450 şirkette 81.000'e yakın çalışanla birlikte Almanya'daki en büyük yerel çalışma alanıdır ve ekonomik anlamda önemli Rhine Main alanında diğer şirketler için de önemli bir mıknatıstır.  Uçağın, hizmet araçlarının ve özel arabaların yüksek yoğunluğu düşünüldüğünde her zaman havaalanı itfaiye teşkilatı için yapacak bir şeyler vardır. Yasal olarak belirtilen cevap sürelerine uymak adına itfaiye teşkilatı üç dakika içerisinde havaalanındaki her yere ulaşabilmek zorundadır. Havaalanı yerinde üç yangın istasyonunun personeli ve teknik ekipmanı eşit derecede önemlidir.
 
Havaalanındaki, 115'ten fazla itfaiye teşkilatı aracının içerisinde on dört yangın söndürme aracı bulunmaktadır.  Araç üstü su fışkırtma araçlarıyla bir dakika içerisinde 80 metrenin üzerinde bir mesafeye en az 5.300 litre su püskürtebilirler. Buna göre, nozulun açısını değiştirerek su jetinin yüksekliğini kontrol ettiklerinden bu servo motorların yükü çok fazladır.  

Su hala püskürtülürken yükseklik değiştiği için dişliler üzerindeki yük önemli ölçüdedir.

iglidur I3'ten yapılan baskı üretimi dişliler: havaalanı yangın söndürme araçlarında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır

Dayanıklı plastikten yapılan iki özel dişli servo motora yerleştirildi. On yıllık kullanımdan sonra, aşınmışlardı ve çatıya monte edilmiş su toplarında bakımlarının yapılması gerekti. Araç üreticisi bakım teknisyenlerine bütün servo motorun değiştirilmesini önerdi ancak bu yüksek maliyetlere yol açardı. Aslında tamamen çalışan servo motorun tamamını değiştirmek yerine tasarım mühendisleri yeni bir yaklaşım denemeye karar verdi: internette araştırma yaptıktan sonra 3D baskı yöntemiyle igus tarafından üretilen dayanıklı dişlilere sahip olma ihtimallerini keşfettiler ve iglidur I3 aşınmaya dayanıklı polimeri denemeye karar verdiler. Dişli tasarımı ücretsiz kullanılabilen çevrimiçi CAD konfigüratörü ile yapıldı. Bu da, 3D baskılı dişli şablonlarının hızlı ve kolay bir şekilde oluşturulmasını sağlar.

SLS yöntemi ile üretim üç günden az sürdü, bu da itfaiyenin yeni dişlileri hızlı bir şekilde test etmeye başlayabileceği anlamına geliyordu. Testler iglidur I3'ün üstlerine yerleştirilen yüksek yüklere dayanabileceğini gösterdi. Sonrasında bakım teknisyenleri diğer araçlar için dişli sipariş edebildiler. Malzeme kalitesi ve hızlı hizmetten son derece memnuniyet kalan müşteri, hemen pnömatik havaalanı itfaiye motoru kapılarını kontrol etmek için ek bir bileşenin basılıp test edilmesini istedi. Bu baskı uygulaması da gereklilikleri karşıladı ve artık Frankfurt havaalanında yangın teşkilatı filosunda kullanılıyor.

Dişlilerin 3D baskısı için geometri konusunda neredeyse hiçbir kısıtlama yok. 3D baskı hizmetimizle birlikte, 1'den 10.000'e kadar dişli miktarı 1 ile 3 gün arasında uygun maliyetli bir şekilde üretilebilir.

iglidur I3'ten yapılan dişlileri neden baskı ile üretmeli?

Hareket eden makine parçaları için özel olarak geliştirile iglidur malzemeleri çok yüksek aşınma direnci ve içlerine eklenen katı yağlayıcılar ile karakterizedir. Enjeksiyon kalıbı, katmanlı üretim ve çubuk stoğunun işlenmesi aracılığıyla bileşenin üretilmesi için kullanılırlar. iglidur I3 lazer sinterleme yöntemi ile parça üretimi için polimer tozu olarak geliştirilmiştir ve yüksek aşınma direnci ve kuvveti ile karakterizedir. Bu malzemenin igus 3D baskı malzemeleri arasında şüphesiz en çok satan malzeme olması boşa değildir.
 
Mekanik özellikleri sayesinde iglidur I3 düz dişliler ve helisel-konik dişliler ve diğer tüm şekillerdeki dişliler için özellikle uygundur. iglidur I6 sadece 3D baskı sonsuz dişli çarkı için önerilmektedir çünkü bu polimer üstün kayma kabiliyeti için geliştirilmiştir. Girilen uygulama parametrelerine göre iglidur I3'ten yapılan baskı dişlinin ne kadar dayanacağı dişli kullanım ömrü hesaplayıcısının online olarak hızlı ve kolay bir şekilde belirlenebilir. Normal plastik dişlilere kıyasla iglidur I3'ten yapılan dişlilerin çok uzun kullanım ömrü test laboratuvarımızda test edilip onaylanmıştır.  
 
Dişli üretimi yöntemi olarak 3D baskının en büyük avantajlarından biri diş kökü geometrisinin esnekliğiyle alakalıdır. Diş kökü yarıçapı optimize edilip dişlinin kullanım ömrü iyileştirilebilir. Mekanik üretim durumunda böyle bir optimizasyon araç boyutu sebebiyle genellikle mümkün değildir.  Dişlilerin doğrudan optimize diş kökü ile tasarlaması için ücretsiz CAD yapılandırıcımızı öneriyoruz.