Cải tiến công nghệ, giảm thiểu chi phí - Với in 3D và print2mold để giảm chi phí đơn vị và tuổi thọ dài hơn của các ổ trượt

• Những gì cần thiết: các ổ trượt trơn có hình dạng đặc biệt
• Phương pháp sản xuất: in thiêu kết laser chọn lọc và print2mold
• Các yêu cầu:tính chất trượt tốt với nhôm làm thành phần đối ứng, khả năng chống mài mòn cao ở tốc độ cao, hình học phức tạp
• Vật liệu:iglidur i3(in thiêu kết bằng laser) và iglidur J2 (p2m)
• Ngành:các nhà máy phân loại rác
• Thành công từ sự hợp tác: tuổi thọ cao hơn khi chịu tải nặng, chi phí đơn vị giảm đáng kể, tính tự do thiết kế cao

 
Tổng quan về ứng dụng:
ZenRobotics, một công ty của Phần Lan, nhà sản xuất công nghiệp, sản xuất các hệ thống phân loại chất thải công nghiệp, được điều khiển bằng AI, cung cấp khả năng phân loại chất thải tự động, chất lượng cao, nhanh chóng và an toàn trên toàn thế giới. Tùy thuộc vào môi trường, điều kiện thực vật rất thô - bụi và những bất ngờ thú vị khác trong chất thải là yêu cầu trong ngày. Bất chấp những trường hợp này, các nhà máy phải có khả năng phân loại chất thải nhanh chóng và đáng tin cậy. Nhà máy "FastPicker" mới cần ổ trượt có thể chịu được lực xoắn lớn xảy ra trong quá trình gia tốc dọc trục. Các nhà phát triển đã có ý tưởng về các ổ trượt in 3D được đặt trên các trục nhôm với một mặt cắt rãnh để ngăn chặn sự quay. Ổ trượt có thể chịu được tốc độ tuyến tính 3m/s với gia tốc hướng tâm và hướng trục. Tính năng tự do thiết kế tuyệt vời trong in 3D giúp nó có thể điều chỉnh hình dạng hình học của ổ trượt với trục nhôm có rãnh. Trong bước tiếp theo, các công cụ đúc phun ép được sản xuất bổ sung với cái gọi là công cụ nhanh chóng để tận dụng sự đa dạng vật liệu của khuôn đúc phun ép.
 

FastPicker đang được sử dụng. Hệ thống phân loại rác hoạt động tự động với nhận dạng AI.

Vấn đề

Trong giai đoạn thử nghiệm hệ thống phân loại chất thải "FastPicker" mới của ZenRobotics, một công ty Phần Lan, nhanh chóng nhận ra rằng ổ trượt cổ điển không thể chịu được lực xoắn trong quá trình gia tốc dọc trục nếu khối tâm không nằm ở tâm của chuyển động trục. Việc quay ban đầu được dừng lại bởi các thành phần chặn. Tuy nhiên, chúng nhanh chóng thất bại do quá tải trọng. Ngoài các thành phần chặn, các ổ trượt tiêu chuẩn từ dòng sản phẩm igus lần đầu tiên được sử dụng để chịu được gia tốc hướng tâm và hướng trục.
 

Giải pháp

Cuối cùng, ổ trượt igus hình học đặc biệt đã được sử dụng. Đầu tiên chúng được làm từ nhựa hiệu năng cao iglidur I3 bằng cách sử dụng quy trình thiêu kết laser để lắp vào trục nhôm có rãnh và do đó dừng chuyển động quay. Sau đó, công ty chuyển sang Tạo mẫu nhanh để sử dụng sự đa dạng vật liệu của quá trình ép phun. Quy trình Tạo mẫu nhanh hoặc print2mold cũng có thể giảm đến 80% chi phí. Khuôn để ép phun có thể được sản xuất trong vòng vài ngày và ngay lập tức sẵn sàng để sử dụng. Tính năng in 3D tự do trong thiết kế đã làm cho nó trở nên lý tưởng cho dạng hình học đặc biệt của ổ trượt.

Về nguyên mẫu và khối lượng nhỏ

In 3D và print2mold có một điểm chung: chúng có lợi nhuận từ một số lượng nhỏ. Việc sản xuất các thành phần bằng các công cụ đúc phun ép được chế tạo bằng máy chỉ tiết kiệm chi phí từ số lượng hơn 10.000 thành phần. In 3D nói riêng có thể thuyết phục trong giai đoạn thử nghiệm của các ứng dụng với tốc độ sản xuất cao và khả năng sẵn sàng sử dụng ngay lập tức. Tùy thuộc vào thành phần, nó đã sẵn sàng để xuất kho trong 1 đến 3 ngày và có thể dễ dàng đặt hàng từ dịch vụ in 3D trực tuyến. ZenRobotics cũng sử dụng ổ trượt in 3D cho trục nhôm có rãnh cho nguyên mẫu đầu tiên. Sau đó, công ty đã chọn quy trình print2mold, trong đó khuôn ép được sản xuất bằng phương pháp in 3D. Các yếu tố quyết định là sự đa dạng của vật liệu và chi phí đơn vị thấp liên quan đến khuôn ép. Các ổ trượt cuối cùng được làm bằng iglidur J2. Trong trường hợp này, thành phần print2mold chỉ có giá bằng một phần mười thành phần in thiêu kết laser (khoảng. €49/cái) ở khoảng. €5/cái, và từ 100 cái trở đi, công cụ cũng đã tự trả cho nó. Nhựa bền có tính chất cơ học tốt, tiết kiệm chi phí và có khả năng chịu môi trường tốt. Ngoài ra, chất bôi trơn rắn tích hợp nên bôi trơn bên ngoài ổ trượt là không cần thiết.

Trục nhôm có rãnh ngăn không cho quay bởi hình dạng hình học của ổ trượt.

Tạo mẫu nhanh - igus print2mold

Khi tốc độ là bản chất, in 3D là giải pháp để sản xuất khuôn ép. Tùy thuộc vào hình dạng, quá trình in mất khoảng 12-24 giờ và công cụ sẵn sàng để sử dụng ngay sau đó. Quy trình print2mold được gọi là Tạo mẫu nhanh cho phép sản xuất các nguyên mẫu tiên tiến và khối lượng nhỏ một cách hiệu quả về chi phí. Nó có lợi hơn với số lượng lên đến 10.000 (không có số lượng tối thiểu) so với khuôn ép sản xuất bằng máy. Các bộ phận chịu mài mòn có thể được sản xuất với chi phí giảm tới 80%. Chất lượng của các bộ phận đúc phun print2mold giống như với quá trình ép phun thông thường. Quá trình phát triển có thể được tăng tốc đáng kể bằng cách sử dụng quy trình print2mold và sự đa dạng về vật liệu của quá trình ép phun thông thường cũng được giữ lại.
 

Quá trình từ thiết kế khuôn đến đúc phun ép thành phẩm trong quy trình print2mold.