3D print for fuldautomatiske kaffemaskiner - lang levetid for en automatisk kopholderjustering

• Hvad var behovet: Komponenter for mekanismen i en automatisk kopholderjustering på en fuldautomatisk kaffemaskine
• Produktionsmetode:  Selektiv lasersintring
• Krav: Fødevarekonformitet, styrke, stabilitet, gode driftsegenskaber, dimensionsnøjagtighed
• Materiale: iglidur® i6
• Branche: Salgsautomater
• Succes ved samarbejde: høj slidstyrke, sejhed og lang levetid

Et overblik over applikationen:
Indtil nu er kopbakken på den fuldautomatiske kaffemaskine blevet justeret til koppens størrelse i hånden. For fuldt ud at automatisere bakkejustering udviklede projektteamet fra Maschinenbauschule Ansbach, en maskinteknisk uddannelsesinstitution, en motordrevet bevægelig kopbakke med sensorstyret højdejustering. Højdejusteringsmekanismen brugte en motor, en 3D printet akselendestøtte og en 3D printet føringsskrue. De 3D printede dele fremstillet af den højtydende plast iglidur i6 har fremragende driftsegenskaber, stabilitet og levetid.

 

Mekanisme for justering af kopholders højde, bestående af spindel og akselendestøtte

Problem

Hidtil er højden på kopholdere i fuldautomatisk kaffemaskiner blevet justeret manuelt efter kopstørrelsen, så der var brug for en automatisk løsning. Et team fra teknisk skole i Ansbach udviklede en motoriseret mekanisme for en sensordrevet højdejustering. De egnede materialer for dette koncept "akselendestøtte - spindel" skulle findes. Konceptet skulle have fremragende driftsspecifikationer mellem akselendestøtte og spindel, og en driftssikker dimensionel nøjagtighed for at opfylde dimensionerne i kaffemaskinens interiør. Samtidig skulle materialet være egnet til fødevarekontakt og vægten af kop(per).

Løsning

Projektteamet fandt den perfekte partner i Köln-baserede igus GmbH. I samarbejde med lederen af Additive Manufacturing, Tom Krause, producerede teamet først en mekanisk konceptprototype med 3D print. De brugte iglidur i6 højtydende polymer, som igus havde udviklet specielt til lasersintring. Teamet værdsatte dens høje stabilitet, dimensionelle nøjagtighed og driftsegenskaber. Efter at have revideret og forbedret konceptet bestilte teamet alle komponenter fra 3D printservice. Ud over de ovennævnte specifikationer havde mekanismen en høj slidstyrke og detaljeringsgrad. Lasersintringsprocessens værktøjsfrihed og den effektive produktion af dele uden minimumsbestilling var også en hjælp.

Hvordan den automatiske kopholder fungerer

Termen fuldautomatisk kaffemaskine refererer til den fuldautomatiske proces for tilberedning af kaffe. Hidtil blev højden på kopholder justeret manuelt efter diverse kopstørrelser. For at sikre at den fuldautomatiske kaffemaskine lever op til sit navn, udviklede et projektteam fra teknisk skole i Ansbach en automatisk og nyttig kopholderjustering. Den benytter sensorer til at fastlægge højdejustering, der hefter indstilles af den motoriserede mekanisme monterett på de bevægelige arme, der består af en 3D printet spindel og akselendestøtte. Sensorerne måler bevægelsen mellem øvre kant af koppen og nedre kant af drikkevareudgangen, og registrerer både transparente og opale kopper. Ved brug af software styres motoren til den definerede afstand.

Forside af fuldautomatisk kaffemaskine med automatisk justerbar kopholder

iglidur i6 - slidstærk højtydende polymer

Den tribologisk optimerede og meget slidstærke iglidur i6-plast blev brugt til mekanismen. Driftsegenskaberne for spindel-akselendestøtten var en afgørende faktor, der fik teamet til at vælge dette materiale. igus materialerne er meget vigtige, især til automater. Integrerede faste smøremidler gør ekstern smøring unødvendig. Det giver bl.a. mulighed for en hygiejnisk drift. Materialet, som er specielt udviklet til lasersintring, har en meget længere levetid end konventionel plast.

 

iglidur I6 leveres i shoppen som lasersintringsmateriale og overbeviser med gode glideegenskaber og høj slidstyrke.