Præcis drejning af et mikroskopkamera med 3D-printede klemmer

• Hvad der var brug for: Skræddersyede glideelementer som klemmer til de bevægelige lineære aktuatorer
• Fremstillingsproces: Filament-ekstrudering (FDM)
• Krav til produktet: Støvafvisende, smørefri, let, slidstærk, kemikaliebestandig
• Materiale: iglidur® i151 tribofilament®
• Branche: Kamerateknologi
• Succes gennem samarbejde: Sikring af den lovede udskrivningsnøjagtighed, omkostningsbesparelser takket være de slidstærke glidekomponenters lange levetid

For at sikre, at ledende strukturer, som f.eks. sølvlinjer på printkort, kan føres rent ud af sprøjtedysen i mikrometerområdet, skal dysen bevæge sig uden afvigelser. For at kunne spore denne bevægelse i realtid skal det fjernstyrede mikroskopkamera kunne drejes lige så præcist.

Desuden skulle komponenterne i kamerasystemet være modstandsdygtige over for de opløsningsmiddeldampe, der frigives under printningen, og muliggøre smørefri bevægelse. Man måtte også overveje at bruge de lettest mulige komponenter for at reducere systemets inerti.

En løsning baseret på et sfærisk glideleje blev brugt til at placere kameraet. Kameralinsen drejer målrettet inden for to planer. De justerbare lineære aktuatorer blev fastgjort med klemmer fra 3D-printning, hvilket sikrede en mere stabil bevægelse af kameraet.

Derudover har iglidur ® i151-filamentet en højere kemisk modstandsdygtighed sammenlignet med konventionelle 3D-printfilamenter. Derfor kan klemmerne, der er printet af det, modstå de frigjorte dampe. Den lette plast er slidstærk og smørefri og reducerer også ugunstigt vedligeholdelsesarbejde.

Der skulle tages hensyn til kemisk modstandsdygtighed og smørefrihed for alle komponenter i kamerasystemet. Derfor blev der ud over de 3D-printede klemmer brugt yderligere lejeteknologi fra igus®. Som nævnt ovenfor er drejningen af mikroskopkameraet hovedsageligt baseret på et igubal® Clips sfærisk glideleje, som er monteret på en fast plade. Drejepladen er forbundet med leddet via en iglidur® G glidebøsning. For at eliminere spillerummet i det sfæriske glideleje blev der tilføjet en trykfjeder for at sprede de to plader fra hinanden. Desuden er de to plader sikret med en iglidur® G kravebøsning imellem.

Som i eksemplet ovenfor står additiv fremstilling for kreativitet. Når det drejer sig om nye produktideer eller optimeringer, eksperimenteres der meget først, og en hurtig fremstillingsmetode er en stor fordel. Hos igus® kan prototyper eller små serier 3D-printes og leveres inden for 3 arbejdsdage. Priser og specifikationer for forskellige materialer og printprocesser kan sammenlignes i online 3D-print-tjenesten. Alt, hvad du skal gøre, er at uploade en CAD-fil af den ønskede del til onlineværktøjet via drag & drop.

Hvis de første printede komponenter er en succes i den pågældende applikation, kan serier også realiseres ved hjælp af 3D-print. Omkostningseffektiviteten afhænger primært af komponentens geometriske kompleksitet og størrelse. For mindre komponenter (f.eks. 20*20*20 mm) kan 3D-printning i lasersintring (SLS) også betale sig i store mængder på op til 70.000. Større dele produceres derimod billigere i sådanne mængder ved hjælp af andre fremstillingsprocesser. Medmindre komponenternes geometri er så kompleks, at de kun kan produceres ved hjælp af 3D-print. Det mest anvendte 3D-printmateriale hos igus® er iglidur ® i3, da det har det bedste forhold mellem pris og ydelse. Slidstærke og selvsmørende komponenter som glidere eller tandhjul tilpasses ved hjælp af denne metode.