Funktionelt monteringsbeslag til energikæder direkte fra 3D-printeren

Et overblik over applikationen:
I igus' egen store 3D-printer er der installeret energikæder, som er beregnet til at føre kablerne på en kabelbrudssikker måde. Disse kabler forbinder printhovederne med kontrolsystemet og forbinder temperatursensorer, varmeelementer og stepmotorer. Kæderne er fast forbundet med vognen i den ene ende, og med den anden ende bevæges de frem og tilbage med printhovedet. Der var brug for individuelle komponenter til samlingen, som energikæden kan fastgøres til og forbindes med. Ingeniørerne i 3D-printteamet gik ikke glip af muligheden for at producere disse individuelle dele ved hjælp af det fiberforstærkede filament igumid P190 i filamentekstruderingsprocessen (FDM). FDM-processen gjorde det muligt at printe de enkelte dele i løbet af få timer, og de kunne testes direkte på storformat 3D-printeren, der kom fra 3D-printeren.

For at kunne føre kablerne til temperatursensorer, varmeelementer og stepmotorer til printhovederne på den store 3D-printer sikkert igennem, mens den printer, var der brug for to individuelle monteringsbeslag til energikæden. De skulle have samme materialeegenskaber som de sprøjtestøbte energikæder og kunne modstå eventuelle træk- og bøjningsbelastninger. Andre steder var der brug for specialfremstillede bevægelige ender til at installere energikæderne på printerens bevægelige komponenter. De nødvendige monteringsbeslag og bevægelige ender svarede ikke til standardmål og måtte fremstilles separat.

Den mest oplagte og hurtigste løsning var at 3D-printe delene med igus-filamentet igumid® P190. Bøjede metalplader ville have været et alternativ, men de 3D-printede dele var overbevisende på grund af deres lette vægt, hurtige tilgængelighed og fleksible implementering i printningen. Det gjorde det muligt at printe præcist tilpassede specialelementer, som kunne sættes direkte på energikædernes ender fra 3D-printeren i løbet af få timer. De individuelle løsninger har den store fordel, at energikæderne kan installeres på en mere pladsbesparende måde. igus-filamentet igumid® P190 imponerer med sin lighed med materialet i energikæderne fra sprøjtestøbning samt sin høje styrke på grund af kulfiberforstærkningen.

Additiv fremstilling er en ressourcebesparende, værktøjsfri proces for industrien, som giver nye muligheder for fremstilling af individuelle komponenter. Den lagvise tilføjelse af materialet via - som i dette anvendelseseksempel - en dyse, der kan bevæges helt frit i to ortogonale akser, åbner spillerummet for geometrisk mere dristige og komplicerede strukturer, end det ville være muligt uden store omkostninger, f.eks. ved sprøjtestøbning eller fræsning. Individuelle geometrier, letvægtsstrukturer og en høj grad af funktionel integration er mulig uden større anstrengelser.

I 3D-print handler 4K ikke om opløsning, men om antallet af plastmaterialer, der kan bearbejdes til en komponent i en printkørsel. Hos igus er det muligt at bearbejde op til 4 plastmaterialer til en 3D-printet komponent. Hver enkelt plast har naturligvis en særlig funktion. igumid® P150 og igumid® P190 filamenterne blev således udviklet til at fungere som særligt stive og stærke partnermaterialer til de tribologisk optimerede iglidur® filamenter i150 og i190, og til at fremstille særligt alsidige sliddele.Filamentet igumid® P190 har dobbelt så stor styrke som iglidur® i190, hvilket fører til en fremragende levetid for komponenterne, når de to materialer kombineres i multimaterialetryk. Det er velegnet til letvægtskomponenter, da kulfiberforstærkningen garanterer maksimal styrke og stivhed, selv med et lavt materialeinput.