Fabricação econômica de uma unidade de acionamento complexa para um dispensador de medicamentos

• O que era necessário: uma engrenagem cônica complexa e um elemento de acionamento na unidade de separação
• Método de fabricação:sinterização seletiva a laser
• Requisitos: pequeno espaço de instalação, sem manutenção, vida útil superior a cinco anos
• Material:iglidur i3
• Indústria: setor médico
• Sucesso por meio da colaboração: componentes complexos fabricados de forma econômica e rápida, longa vida útil, disposição simples de componentes individuais no espaço de instalação

Visão geral da aplicação: A
JDM Innovation GmbH exigia um conjunto de acionamento composto por engrenagem cônica e acionamento linear para a unidade de separação em um dispensador para medicamentos embalados pessoalmente. O dispensador deveria dispensar bolsas de medicamentos individuais de acordo com um cronograma de medicamentos previamente programado. Isso exigia componentes confiáveis e sem manutenção que se encaixassem no espaço de instalação muito pequeno e proporcionassem uma vida útil de mais de 5 anos. Mas os desenvolvedores não se distanciaram muito com as engrenagens moldadas por injeção padrão, o que implicou em montagem individual demorada, evitando a produção da série de unidades de dosagem. O problema foi resolvido com o serviço de impressão igus 3D. A complexa engrenagem cônica e o acionamento linear necessários foram desenvolvidos como um projeto CAD de acordo com os requisitos individuais no espaço de instalação. As peças foram então fabricadas com sinterização seletiva a laser e podem ser instaladas imediatamente. Além da geometria de peça complexa e personalizada, o requisito de longa vida útil pode ser atendido com o plástico iglidur i3 igus. Até agora, as unidades de separação e as engrenagens foram instaladas em cerca de 400 dispositivos, distribuindo medicamentos até cinco vezes por dia. Os componentes passaram com sucesso no teste de resistência, realizado com antecedência, de 25.000 cortes.

O dispensador distribui de forma confiável medicamentos com bolhas individuais no horário pré-programado.

Usando o iglidur i3 para criar uma peça resistente ao desgaste de longa duração

Os lubrificantes sólidos integrados significam que o iglidur i3 não requer manutenção ou lubrificação, o que é particularmente vantajoso para aplicações onde boas condições de higiene desempenham um papel importante. Além de ser higiênico, os componentes feitos de iglidur i3 são adequados a qualquer aplicação sujeita a desgaste. Testes do próprio laboratório da igus mostram que a resistência à abrasão é 3 a 30 vezes melhor do que a dos materiais convencionais para sinterização a laser. Os componentes também possuem uma resistência mecânica muito alta e, portanto, são especialmente adequados para a fabricação de rodas dentadas, engrenagens cônicas, porcas de acionamento, corrediças especiais e mancais esféricos. Um teste de engrenagem confirmou isso. As engrenagens de esporão feitas de iglidur i3 tinham cinco vezes a vida útil das engrenagens plásticas fresadas de POM.

Especialista em equipamentos impressos em 3D, a igus oferece várias ferramentas online para configurar engrenagens individuais. A calculadora de vida útil mostra uma indicação realista da vida útil das engrenagens com base em testes realizados no laboratório de testes igus. No configurador de engrenagem e cremalheira , os componentes podem ser projetados facilmente de acordo com as exigências individuais. No cálculo online, você recebe imediatamente o preço unitário exato do seu componente.

A unidade de acionamento feita de iglidur i3 passou com sucesso nos testes da JDM Innovation GmbH.

Problema

O espaço de instalação limitado no dispensador dificultou o arranjo ideal de componentes. A instalação da unidade de acionamento era tão complicada que não podia ser facilmente resolvida com engrenagens moldadas por injeção padrão. A correia de transporte da lâmina de corte teve que ser mantida sob tensão, o que danificaria o eixo de acionamento do motor elétrico, de modo que o arranjo do elemento de acionamento era incomum. A instalação de engrenagens padrão resultaria em componentes comprometidos e montagens únicas caras. Mas o dispensador foi destinado à produção em série. Os componentes também precisavam ter uma vida útil de mais de cinco anos.

Solução

A liberdade de design da fabricação aditiva permitiu adaptar os componentes precisamente aos requisitos do pequeno espaço de instalação. As peças produzidas a partir do pó iglidur i3 SLS com sinterização seletiva a laser foram instaladas e testadas diretamente. O pó iglidur i3 SLS foi desenvolvido especificamente para sinterização a laser e tem propriedades tribológicas muito boas. Isso permite que a expectativa de vida útil do componente seja até 30 vezes maior que a dos componentes feitos de plástico convencional. As peças também poderiam ser produzidas muito mais rápido do que teria sido o caso com a moldagem por injeção. O prazo de entrega geralmente é de dois a três dias - para projetos urgentes, a igus também pode enviar componentes dentro de 24 horas.

Geometrias complexas impressas de forma simples e em um tempo muito curto

O conjunto de engrenagens cônicas na unidade de separação do dispensador estava sujeito a uma variedade de requisitos, incluindo espaço de instalação apertado. Uma correia move uma lâmina rolante que tem uma guia em miniatura N drylin como guia linear. O eixo impresso em 3D é guiado em dois rolamentos igus na chapa metálica. A instalação de engrenagens padrão resultaria em compromissos de espaço de instalação e montagens únicas caras. Mas a produção da série de dispensadores foi planejada, então uma alternativa mais sensata foi necessária. Na manufatura aditiva, a empresa encontrou uma solução adequada para o problema. O projeto CAD produzido individualmente para a engrenagem cônica pode ser facilmente implementado na sinterização seletiva a laser. Isso significava que a unidade de acionamento poderia ser instalada no pequeno espaço de instalação do dispensador sem comprometimento. Além do ajuste preciso e detalhado dos componentes, a JDM Innovation GmbH ficou impressionada com a durabilidade dos polímeros de alto desempenho da igus.

O desenho CAD mostra o espaço compacto no qual a unidade de acionamento complexa foi instalada.