Fabrico económico de uma unidade de acionamento complexa para um sistema de dispensa de medicamentos

• O que era necessário: uma engrenagem cónica complexa e um elemento de acionamento na unidade de separação
• Métodos de fabrico: Sinterização seletiva a laser
• Requisitos: espaço de instalação reduzido, isenção de manutenção, duração de vida superior a cinco anos
• Material:iglidur i3
• Indústria: Médica
• Sucesso através da colaboração:componentes complexos fabricados de forma económica e rápida, elevada duração de vida, disposição simples dos componentes individuais no espaço de instalação

 
Vista rápida da aplicação:a
A JDM Innovation GmbH procurava um conjunto de acionamentos composto por uma engrenagem cónica e um acionamento linear para a unidade de separação num dispensador de medicamentos embalados. O dispensador devia distribuir sacos de medicamentos de acordo com um calendário de medicação previamente programado. Isto exigia componentes fiáveis e isentos de manutenção que se adaptassem ao reduzido espaço da instalação e que proporcionassem uma duração de vida superior a 5 anos. Mas os responsáveis pelo desenvolvimento não chegaram muito longe com as rodas dentadas injetadas standard, o que implicou uma montagem morosa, impedindo a produção em série de unidades de doseamento. O problema foi resolvido com o serviço de impressão 3D da igus. A complexa engrenagem cónica e o acionamento linear necessários foram desenvolvidos com um desenho CAD de acordo com os requisitos individuais no espaço de instalação. As peças foram então fabricadas utilizando sinterização seletiva a laser e imediatamente instaladas. Para além da geometria personalizada e complexa das peças, a longa duração de vida requerida pôde ser cumprida com o polímero iglidur I3 da igus. Até agora, as unidades de separação e as rodas dentadas foram instaladas em cerca de 400 dispositivos, distribuindo medicamentos até cinco vezes por dia. Os componentes passaram com sucesso no teste de resistência, realizado antecipadamente 25.000 cortes.
 

O dispensador distribui de forma fiável os medicamentos no momento pré-programado.

Utilização do iglidur I3 para criar uma peça resistente ao desgaste e de longa duração

O iglidur i3 contém lubrificantes sólidos integrados, que o tornam isento de manutenção ou lubrificação, o que é particularmente vantajoso para aplicações onde as boas condições higiénicas desempenham um papel importante. Para além de serem higiénicos, os componentes feitos de iglidur i3 são bem adequados para quaisquer aplicações sujeitas a desgaste. Os testes do próprio laboratório da igus mostram que a resistência ao desgaste é 3 a 30 vezes melhor do que a dos materiais convencionais para sinterização a laser. Os componentes também têm uma resistência mecânica muito elevada e são, portanto, especialmente adequados para o fabrico de, em particular, rodas dentadas com dentes retos, engrenagens cónicas, porcas de acionamento, elementos especiais e chumaceiras esféricas. Um teste de engrenagens comprovou-o. As rodas dentadas com dentes retos em iglidur I3 tiveram uma duração de vida cinco vezes superior às rodas dentadas em plástico POM.

Como especialista em impressão 3D, a igus oferece várias ferramentas online para a configuração de rodas dentadas. A ferramenta de cálculo da duração de vida mostra uma indicação realista da duração de vida das rodas dentadas com base em testes realizados no laboratório de testes da igus. No configurador de rodas dentadas e cremalheiras, os componentes podem ser facilmente concebidos de acordo com os requisitos individuais. Na ferramenta de cálculo online, recebe de imediato o preço por unidade do seu componente..

A unidade de acionamento em iglidur I3 passou com sucesso nos testes da JDM Innovation GmbH.

Problema

O espaço limitado de instalação no dispensador dificultou a disposição otimizada dos componentes. A instalação da unidade de acionamento era tão complicada que não podia ser facilmente resolvida com rodas dentadas injetadas standard. A correia de transporte da lâmina de corte tinha de ser mantida sob tensão, o que danificaria o veio de acionamento do motor elétrico, pelo que a disposição dos elementos de acionamento era invulgar. A instalação de rodas dentadas standard teria resultado em componentes danificados e montagens únicas dispendiosas. Mas o dispensador destinava-se à produção em série. Os componentes também tinham de ter uma duração de vida superior a cinco anos.

Solução

A liberdade de desenho da fabricação aditiva permitiu adaptar os componentes precisamente aos requisitos do espaço de instalação reduzido. As peças produzidas a partir do pó iglidur I3 SLS com sinterização seletiva a laser foram instaladas e testadas. O pó iglidur I3 SLS foi desenvolvido especificamente para sinterização a laser e tem excelentes propriedades tribológicas. Isto permite que a esperança da duração de vida dos componentes seja até 30 vezes superior à dos componentes de plástico convencional. As peças também poderiam ser produzidas de forma muito mais rápida do que quando é utilizada a injeção. O prazo de entrega é normalmente de dois a três dias - para projetos urgentes, a igus também pode enviar componentes em 24 horas.

Geometrias complexas impressas de forma simples e num curto espaço de tempo

A montagem da engrenagem cónica na unidade de separação do dispensador estava sujeita a uma variedade de requisitos, incluindo o espaço de instalação reduzido. Uma correia move uma lâmina rotativa que tem uma guia em miniatura drylin N como guia linear. O veio impresso em 3D é guiado por dois casquilhos da igus na chapa metálica. A instalação de rodas dentadas standard implicaria comprometer o espaço de instalação e uma montagem única e dispendiosa. Mas a produção em série do dispensador foi planeada, pelo que era necessária uma alternativa mais sensata. A empresa encontrou na fabricação aditiva uma solução adequada para o problema. O desenho CAD produzido individualmente para a engrenagem cónica poderia ser facilmente implementado na sinterização a laser. Isto significava que a unidade de acionamento podia ser instalada no espaço de instalação reduzido do dispensador sem qualquer problema. Para além do ajuste preciso e detalhado dos componentes, a JDM Innovation GmbH ficou impressionada com a durabilidade dos polímeros de elevada performance da igus.

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