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Pièces intelligentes résistantes à l'usure imprimées en 3D
Des capteurs intégrés indiquent l'entretien et émettent un avertissement avant qu'une surcharge ne se produise.
Les ingénieurs de l'équipe d'impression 3D d'igus viennent de franchir une nouvelle étape : des capteurs sont imprimés dans le composant tribo par impression multi-matériaux. Bien avant la panne, ils signalent qu'un remplacement est imminent. En outre, il est possible de détecter une surcharge afin de déclencher un arrêt immédiat de la machine et d'éviter ainsi d'endommager davantage le point d'appui et l'ensemble de la machine. L'entretien prédictive est également possible pour les pièces spéciales, ce qui permet de réduire les temps d'arrêt de la machine et les travaux d'entretien. Grâce à la fabrication additive, ces composants intelligents 3D isense peuvent désormais être livrés de manière rentable à partir de cinq jours ouvrables.
3D isense convient à la fabrication de paliers lisses intelligents, d'éléments de glissement, d'écrous de vis sans fin et de toutes les autres pièces spéciales importantes au frottement et à l'usure.
Développement
Les ingénieurs d'igus travaillent à la recherche et au développement de matériaux et de procédures pour la mise au point de composants d'impression 3D intelligents.
Depuis 2016, igus développe des pièces intelligentes résistantes à l'usure, qu'elle utilise désormais dans des chaînes énergétiques, des paliers lisses et des guidages linéaires. Lors de la conception de ces capteurs d'usure, nos concepteurs ont eu recours au service d'impression 3D igus pour les pièces résistantes à l'usure. Des patins spéciaux ont ainsi été fabriqués par frittage laser en iglidur I3; l'intelligence a été incorporée dans une deuxième étape du processus.
Les pièces spéciales intelligentes sont donc très complexes et très coûteuses lorsqu'elles sont produites en petites quantités, car les étapes de travail en aval sont très particuliers et adaptées à chaque composant. Les concepteurs de l'impression 3D ont relevé ce défi et ont mis au point une procédure permettant de produire de telles pièces intelligentes résistantes à l'usure en une seule étape de travail grâce à l'impression 3D. Désormais, comme aucune autre étape de traitement n'est nécessaire, les pièces spéciales intelligentes résistantes à l'usure peuvent être fabriquées de manière rentable à partir de cinq jours ouvrables.
Fonction expliquée
Grâce à l'impression 3D, les produits résistants à l'usure peuvent être conçus selon vos souhaits et rendus intelligents
Lors de l'impression, la couche du capteur est appliquée sur les parties du composant qui seront soumises à une charge. Lors de l'utilisation, la résistance électrique du matériau du capteur est mesurée en permanence, de sorte qu'un avertissement est émis avant la surcharge ou avant que la limite d'usure ne soit atteinte.
Sur la base de la procédure d'impression multi-matériaux, des pièces résistantes à l'usure avec des couches de capteurs intégrées sont développées. Les composants sont fabriqués à partir des filaments résistants à l'usure iglide I150 ou iglide I180 et d'un matériau d'impression 3D conducteur d'électricité spécialement développé qui adhère bien au tribofilament.
Deux domaines d'application :
► Avertissement avant qu'une surcharge ne se produise : Le matériau conducteur d'électricité est situé entre les couches d'usure. Si la charge change, la résistance change également. Pour déterminer les limites de charge, le roulement doit être calibré en conséquence.
►Atteinte de la limite d'usure : le chemin conducteur est situé dans la surface de glissement, l'usure est mesurée par le changement de la résistance.