Funktionellt anslutningselement för energikedjor direkt från 3D-skrivaren

Applikationen i korthet

I igus egen 3D-skrivare med stor kapacitet har energikedjor installerats för att styra kablarna på ett kabelbrottssäkert sätt. Dessa kablar förbinder skrivhuvudena med styrenheten och kopplar på så sätt samman temperatursensorer, värmeelement och stegmotorer. Kedjorna är fast anslutna till vagnen i ena änden och den andra änden används för att styra dem fram och tillbaka med skrivhuvudet. För monteringen krävdes enskilda komponenter som energikedjan kan fästas på och anslutas till. Ingenjörerna i 3D-printingteamet tog tillfället i akt att tillverka dessa enskilda delar med hjälp av filamentsträngsprutningsprocessen (FDM) från det fiberförstärkta filamentet igumid P190. FDM-processen gjorde det möjligt att inom några timmar skriva ut de enskilda delarna, som sedan kunde testas direkt på den storskaliga 3D-skrivaren.

Två individuella anslutningselement krävdes för energikedjan för att säkert kunna leda kablarna för temperatursensorer, värmeelement och stegmotorer för skrivhuvudena på 3D-skrivaren med stor kapacitet under utskrift. Materialegenskaperna hos dessa måste vara liknande de hos energikedjorna från formsprutningen och klara alla drag- och böjbelastningar. På andra ställen krävdes specialanpassade drivdon för att montera energikedjorna på skrivarens rörliga komponenter. De nödvändiga anslutningselementen och drivdonen motsvarade inte standardmått och måste tillverkas separat.

Den mest uppenbara och snabbaste lösningen var att 3D-printa delarna med igus igumid P190-filament. Böjda plåtdelar hade varit ett alternativ, men de 3D-utskrivna delarna var övertygande tack vare sin låga vikt, snabba tillgänglighet och flexibla realisering i utskriften. Detta gjorde det möjligt att skriva ut specialanpassade specialelement som kunde fästas direkt på energikedjornas ändar från 3D-skrivaren inom några timmar. De kundanpassade lösningarna har den stora fördelen att energikedjorna kan installeras på ett mer platsbesparande sätt. igus-filamentet igumid P190 imponerar med sin likhet med materialet i energikedjorna från formsprutning, liksom med sin höga hållfasthet tack vare kolfiberförstärkningen.

Lättviktskonstruktion och fri geometri lätt att förverkliga med 3D-printing

Additiv tillverkning är en resursbesparande, verktygsfri process för industrin som öppnar upp nya möjligheter för tillverkning av kundanpassade komponenter. Genom att lägga till material lager för lager via - som i detta applikationsexempel - ett munstycke som kan flyttas helt fritt i två ortogonala axlar, öppnas spelplanen för geometriskt mer vågade och komplicerade strukturer än vad som skulle vara möjligt utan betydande kostnader, t.ex. vid formsprutning eller fräsning. Kundanpassade geometrier, lättviktskonstruktioner och en hög grad av funktionsintegration är möjliga utan stora kostnader.

Multi-materialutskrift med igumid P190 & iglidur i190

Vid 3D-utskrift avser 4K inte upplösningen, utan antalet plaster som kan bearbetas för en komponent i en utskriftsprocess. Hos igus är det möjligt att bearbeta upp till 4 plaster för en 3D-printad komponent. Naturligtvis har varje enskild plast en speciell funktion. Filamenten igumid P150 och igumid P190 har t.ex. utvecklats för att fungera som särskilt styva och starka partnermaterial för de tribologiskt optimerade iglidurfilamenten i150 och i190 och för att producera särskilt mångsidiga slitdelar. Filamentet igumid P190 har dubbelt så hög hållfasthet som iglidur i190, vilket leder till en utmärkt livslängd för komponenterna när de två materialen kombineras i multimaterialutskrifter. Det är lämpligt för lättviktskomponenter, eftersom kolfiberförstärkningen garanterar maximal styrka och styvhet även vid låg materialanvändning.