Bạc lót bánh lái thay thế được in 3D chỉ trong 3 tuần, giúp cải thiện khả năng điều khiển của thuyền

• Linh kiện cần thay thế: Bạc lót bánh lái hai mảnh
• Công nghệ sản xuất: In 3D bằng phương pháp thiêu kết laser chọn lọc (SLS)
• Yêu cầu: Thiết kế tách rời, làm việc trong môi trường nước biển, lắp vừa khít với cụm bánh lái hiện có
• Vật liệu: iglidur® i3
• Ngành: Đóng tàu
• Kết quả: Hoàn thiện và giao hàng chỉ trong 3 tuần, tiết kiệm chi phí tới 20 lần so với phương án gia công bằng hợp kim chịu nước biển, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng điều khiển của thuyền.

Ứng dụng nhìn tổng quan:

Bạc lót bánh lái phía dưới của một chiếc thuyền buồm Albin Delta đã bị mòn và cần được thay thế. Tuy nhiên, việc tìm phụ tùng mới không hề đơn giản do nhà sản xuất thuyền đã ngừng hoạt động từ nhiều năm trước. Hơn nữa, kích thước của bạc lót theo thiết kế ban đầu không còn là tiêu chuẩn phổ biến, trong khi kết cấu bạc lót hai mảnh khiến việc tìm linh kiện thay thế gần như không thể.

Nhờ các dịch vụ trực tuyến của igus, khách hàng đã cấu hình được bạc lót mới chỉ trong khoảng hai giờ. Sau đó, chi tiết được sản xuất bằng công nghệ in 3D SLS và giao đến khách hàng trong vòng ba tuần. Sau khi lắp đặt và chạy thử, bạc lót mới đã cải thiện rõ rệt khả năng điều khiển của thuyền.

Bạc lót bánh lái của một chiếc thuyền buồm cần được thay thế. Tuy nhiên, mẫu thuyền Albin Delta (Delta 31) sản xuất từ những năm 1980 sử dụng loại bạc lót hai mảnh với kích thước không theo tiêu chuẩn hiện nay. Do nhà sản xuất đã ngừng hoạt động từ nhiều năm trước, việc tìm phụ tùng thay thế gần như không thể. Giải pháp khả thi duy nhất là gia công mới bằng hợp kim kim loại chịu nước biển, nhưng chi phí rất cao.

Khách hàng đã tìm thấy một giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí từ igus®. Thông qua công cụ cấu hình trực tuyến, khách hàng nhanh chóng tạo mô hình cơ bản của bạc lót bánh lái và tải xuống dưới dạng tệp CAD. Sau đó, mô hình được bổ sung các chi tiết đặc thù của ứng dụng, như mặt bích thứ hai và bậc định vị của bạc lót – những đặc điểm thường gặp trên thuyền buồm. Thiết kế hoàn thiện được gửi đến dịch vụ in 3D của igus để sản xuất. Chỉ vài tuần sau, bạc lót thay thế đã được giao và lắp đặt. Sau khi đưa vào sử dụng, khách hàng ghi nhận khả năng điều khiển của thuyền được cải thiện rõ rệt.

Để đảm bảo hành vi lái ổn định theo thời gian, một ổ trục lái có độ vừa vặn hoàn hảo phải được sản xuất. Đây là một nhiệm vụ khó khăn, vì ổ trục lái phải được lắp riêng biệt do kích thước khác thường và sự phân chia của nó. Bằng cách sử dụng trình cấu hình trực tuyến igus , khách hàng đã có thể thiết kế một ổ trục trơn có hình dạng cơ bản phù hợp với dung sai chính xác. Sau một vài điều chỉnh, họ đã chọn phương pháp SLS để sản xuất. Ở đây, tia laser làm tan chảy có chọn lọc từng lớp bột SLS trong một lớp bột. Quá trình này dẫn đến độ chính xác về kích thước rất cao và kết hợp với bột iglidur i3 SLS, hoàn toàn phù hợp với các thành phần đòi hỏi sự chú ý cao đến từng chi tiết với bề mặt chính xác.

Khách hàng cũng có thể lựa chọn gia công bạc lót theo yêu cầu bằng hợp kim chịu nước biển. Tuy nhiên, chi phí của phương án này cao gấp khoảng 20 lần so với bạc lót được sản xuất từ polyme hiệu suất cao của igus®.

Các vật liệu in 3D của igus® được phát triển chuyên biệt cho các ứng dụng chịu mài mòn, với đặc tính ma sát thấp và tuổi thọ cao. Đối với ứng dụng bạc lót bánh lái trong trường hợp này, iglidur® i3 là vật liệu phù hợp nhờ khả năng chống mài mòn vượt trội. Đối với các ứng dụng làm việc lâu dài trong môi trường nước hoặc chịu điều kiện vận hành khắc nghiệt hơn, phòng thử nghiệm của igus khuyến nghị sử dụng iglidur® i8-ESD.

Dịch vụ in 3D của igus® không chỉ cung cấp vật liệu SLS như iglidur® i3 và iglidur® i8-ESD, mà còn cung cấp sợi in (filament) và nhiều loại vật liệu khác để sản xuất các linh kiện chống mài mòn theo yêu cầu.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của công nghệ in 3D là khả năng tự do thiết kế hình học kết hợp với quy trình sản xuất không cần khuôn hay dụng cụ.

Điểm khác biệt nổi bật của igus® là sử dụng các vật liệu iglidur® được tối ưu hóa cho ma sát và mài mòn, đặc biệt phù hợp để in 3D các chi tiết chịu mài mòn. Nhờ các chất bôi trơn rắn được tích hợp sẵn trong vật liệu, chi tiết không cần bôi trơn bổ sung trong quá trình vận hành, đồng thời giảm đáng kể nhu cầu bảo dưỡng định kỳ.

Đối với các phụ tùng thay thế như bánh vít (worm gear) trong đồng hồ tốc độ của xe cổ, đây là giải pháp lý tưởng cả về chi phí lẫn thời gian giao hàng. Chi tiết bị mòn có thể được thiết kế lại nhanh chóng từ dữ liệu CAD và sản xuất bằng công nghệ in 3D chỉ trong thời gian ngắn.

Không chỉ phù hợp cho các phụ tùng đơn chiếc, công nghệ in 3D của igus® còn là lựa chọn hiệu quả cho sản xuất hàng loạt các chi tiết chống mài mòn.