Impressão 3D para máquinas de café totalmente automáticas - longa vida útil para um ajuste automático da bandeja de copos

• O que era necessário: Componentes para a mecânica de um ajuste automático da mesa da xícara em uma máquina de café totalmente automática
• Processo de fabricação: sinterização seletiva a laser
• Requisitos: Conformidade com alimentos, estabilidade, resistência, boas propriedades de funcionamento, precisão dimensional
• Material: iglidur® i6
• Setor: máquinas de venda automática
• Sucesso por meio da cooperação: alta resistência à abrasão, tenacidade e vida útil

A aplicação em um relance:
Até agora, a mesa de xícaras das máquinas de café totalmente automáticas era ajustada manualmente ao tamanho da xícara. A equipe de projeto da Escola de Engenharia Mecânica de Ansbach desenvolveu uma mesa para xícaras móvel e motorizada com ajuste de altura controlado por sensor para o ajuste totalmente automatizado dessa mesa. Para a mecânica do ajuste de altura, foram usados um motor, um transversor impresso em 3D e um fuso impresso em 3D. Os componentes impressos em 3D feitos de plástico de alto desempenho iglidur® i6 têm propriedades de funcionamento muito boas, bem como alta resistência e vida útil.

A altura da mesa de xícaras de uma máquina de café totalmente automática só era ajustada manualmente de acordo com o tamanho da xícara, razão pela qual se buscava uma solução automática para o ajuste. Uma equipe da Escola de Engenharia Mecânica de Ansbach desenvolveu um mecanismo motorizado para um sistema de ajuste de altura controlado por sensores, para o qual ainda era necessário encontrar os materiais adequados para o conceito "traverse - spindle". Os requisitos para o conceito eram propriedades de funcionamento muito boas entre a travessa e o fuso, bem como precisão dimensional confiável para manter as dimensões dentro da máquina de café totalmente automática. Ao mesmo tempo, os materiais tinham de ser projetados para o contato com alimentos e o peso total da(s) xícara(s).

A equipe do projeto encontrou o parceiro perfeito na igus® GmbH, de Colônia. Em colaboração com o maestro de manufatura aditiva Tom Krause, a equipe inicialmente conseguiu produzir um protótipo para o conceito mecânico usando a impressão 3D. Foi usado o polímero de alto desempenho iglidur® i6, desenvolvido pela igus® especificamente para sinterização a laser, que impressionou a equipe em particular devido à sua alta resistência, precisão dimensional e propriedades de funcionamento. Após revisar e aprimorar o conceito, todos os componentes foram encomendados por meio do serviço de impressão 3D. Além das especificações já mencionadas, os componentes mecânicos também impressionaram por sua alta resistência à abrasão e atenção aos detalhes. Também foi particularmente útil o fato de não serem necessárias ferramentas para o processo de sinterização a laser e de os componentes poderem ser fabricados com eficiência, sem quantidade mínima de pedido.

O termo máquina de café totalmente automática refere-se principalmente ao processo totalmente automatizado de preparação do café. O problema de que tamanhos diferentes de xícaras exigem ajustes de altura diferentes para a mesa de xícaras integrada tem sido resolvido manualmente até agora. Uma equipe de projeto da Escola de Engenharia Mecânica de Ansbach desenvolveu um sistema de ajuste automático e conveniente da mesa de xícaras para garantir que a máquina de café totalmente automática faça jus ao seu nome. Esse sistema usa sensores para determinar o ajuste de altura, que então aciona um mecanismo motorizado que consiste em um fuso impresso em 3D e uma viga transversal presa à articulação da mesa da xícara. Os sensores medem a distância de deslocamento entre a borda superior do copo e a borda inferior do bico de bebidas e reconhecem a altura de copos transparentes e opacos. O software é então usado para controlar o motor até que a distância especificada seja atingida.

O plástico iglidur i6, tribologicamente otimizado e muito resistente à abrasão, foi usado para o mecanismo. As características operacionais do suporte da extremidade do eixo e do fuso foram um fator decisivo que levou a equipe a escolher esse material. Os materiais da igus são muito importantes, especialmente para máquinas de venda automática. Os lubrificantes sólidos integrados tornam desnecessária a lubrificação externa. Isso permite uma operação higiênica, entre outras coisas. O material, que foi desenvolvido especificamente para sinterização a laser, tem uma vida útil muito mais longa do que os plásticos convencionais.