놀라운 품질의 빈티지 자동차용 3D 프린팅 예비 부품

• 무엇이 필요했나요? 클래식 자동차의 속도계 교체 웜
• 제조 방법: SLS 파우더를 사용한 선택적 레이저 소결
• 요구 사항 긴 내구성, 정밀도, 유리한 가격
• 소재: iglidur® i6
• 산업 분야: 자동차 산업
• 협업을 통한 성공: 높은 정밀도, 마모 없음, 빠르고 비용 효율적인 생산, 무급유

애플리케이션 한눈에 보기:
빈티지 자동차의 예비 부품을 찾는 것은 불가능하지는 않더라도 일반적으로 어렵습니다. 이는 익숙한 문제이며 특히 이국적인 차량과 희귀 모델의 경우 더욱 어렵습니다. 1924년에 제작된 스탠리 750B의 소유주인 요르그 퓔러 박사는 속도계의 주행 거리 카운터용 예비 부품을 찾고 있었습니다.
원래 부품은 마모와 이전 소유주의 차량 작업으로 인해 완전히 망가져 있었습니다. igus의 온라인 3D 프린팅 서비스® 스크류와 기어가 있는 필요한 샤프트는 내마모성 SLS 플라스틱 iglidur® i6로 단시간에 비용 효율적으로 프린팅할 수 있었습니다.

스튜어트 워너 속도계에서 입력축의 웜과 맞물리는 첫 번째 중간축의 기어가 더 이상 정상적으로 작동하지 않았습니다. 피니언이 더 이상 웜 기어와 맞물리지 않았습니다. 이전 소유자가 속도계에 작업을 한 탓에 정확한 치수를 파악할 수 없었습니다. 예비 부품을 제조하려면 여러 번의 시도와 안정적이고 정밀도가 높으며 지속적인 사용에 적합한 소재가 필요했습니다.

igus 3D 프린팅 서비스를 통해 iglidur i6로 완벽하게 작동하는 예비 부품을 제작했습니다. 레이저 소결 방식으로 빠르고 비용 효율적으로 제조할 수 있기 때문에 빈티지 자동차 소유자는 여러 가지 버전의 부품을 실제로 테스트하는 것이 간단했습니다. 고체 윤활제와 함께 사용된 고성능 폴리머 덕분에 부품은 더 이상 윤활유를 칠할 필요가 없습니다. 2,000마일 이상 사용한 후에도 마모 흔적을 발견할 수 없습니다.

1924년에 제작된 스탠리 750B 빈티지 자동차의 속도계가 더 이상 작동하지 않는 것은 주행 거리 카운터에 결함이 있었기 때문입니다. 소유자는 결함의 원인을 첫 번째 중간 축에 있는 톱니 기어가 입력 축의 웜과 맞물려 있는 것으로 밝혀냈습니다. 마모로 인해 피니언이 더 이상 웜과 맞물리지 않았습니다.

이 문제는 세 자리 숫자의 일 카운터로 인해 발생했습니다: 디스크에 약 0.2mm의 축방향 유격이 있었고 디스크를 서로 누를 스프링 와셔가 없었습니다. 간혹 작은 변속기 기어가 디스크 사이에서 미끄러져 카운터가 걸리기도 했습니다. 측면에 약간 구부러진 0.1mm 두께의 황동 와셔를 장착하여 축 유격을 제거하여 더 이상 막힘이 발생하지 않도록 했습니다.

결함의 원인을 제거한 후 예비 부품 제조에 착수할 수 있었습니다. 퓔러 박사는 FreeCAD 소프트웨어의 도움으로 필요한 부품의 3D 모델이 포함된 CAD 파일을 만드는 데 성공했습니다. igus 3D 프린팅 서비스를 통한 첫 주문은 문제없이 처리되었고 며칠 만에 완성된 예비 부품을 받을 수 있었습니다.

소재는 안정적이었고 아주 작은 디테일도 완벽하게 재현되었습니다. 샤프트는 베어링에 즉시 장착되었고 출력용 웜기어도 정확하게 맞았습니다. 그러나 원래 피니언이 너무 마모되어 기어의 예상 치수가 너무 작은 것으로 밝혀졌습니다.

CAD 모델의 매개변수 하나만 변경하면 되었고, 그 후 두 번째 버전은 신속하게 인쇄를 위해 전송되었습니다. 두 번째 시제품도 꽤 잘 작동했고 짧은 내구성 테스트도 통과했습니다. 그러나 낮은 회전수에서 약간의 오작동을 보이기 시작하자 톱니 기어 모듈과 나선 각도를 조정한 세 번째 버전을 만들어야 했습니다. 세 번째 시편은 완벽하게 작동하고 올바르게 맞물렸습니다.

적층 가공의 가장 큰 장점은 적은 노력으로 신속하게 변경 사항을 구현할 수 있다는 것입니다. 디지털 모델의 적용과 편리한 온라인 주문 프로세스 및 신속한 제조를 통해 프로토타입과 예비 부품의 변경을 빠르고 비용 효율적으로 구현할 수 있습니다.

3D 프린팅으로 예비 부품을 제조할 때 가장 어려운 점은 적합한 3D 모델을 만드는 것입니다. 인터넷에는 CAD 모델 생성을 위한 수많은 튜토리얼과 무료 온라인 도구가 있습니다. igus 웹사이트(® )에서는 기어, 베어링 및 사다리꼴 나사 너트 등 사전 지식이 없는 사용자를 위한 몇 가지 무료 CAD 구성기를 제공합니다. 이 작업을 직접 하고 싶지 않다면 오픈 워크샵 및 기타 수리 이니셔티브에서 3D 프린팅 예비 부품 설계에 대한 지원을 받을 수 있습니다.

샤프트는 테스트 장비에서 철저한 테스트를 거친 후 속도계에 장착되어 빈티지 자동차에 다시 설치되었습니다. 플라스틱에 내장된 고체 윤활제 덕분에 사용자가 상호작용하는 부품이 금속으로 만들어져 있어도 윤활유를 칠할 필요가 없다는 것이 iglidur i6의 가장 큰 장점입니다.

2,000마일 이상 사용한 후에도 인쇄된 웜 기어는 뚜렷한 마모 흔적 없이 양호한 상태를 유지하고 있습니다. 사진에서 볼 수 있는 약간의 금속 마모 흔적은 구동 웜기어에서 비롯된 것으로 테스트 시작 단계에서 발생했지만 이후 사용 중에도 눈에 띄게 변하지 않았습니다.