Aplicación de robot de separación de residuos que utiliza cojinetes lisos iglide® impresos en 3D

ZenRobotics, una empresa finlandesa, fabrica plantas industriales de separación de residuos controladas por IA que proporcionan separación de residuos automática, de alta calidad, rápida y segura en todo el mundo. Dependiendo del entorno, las condiciones para las plantas son muy ásperas - el polvo y otras sorpresas interesantes en los residuos están a la orden del día. A pesar de estas circunstancias, las plantas deben ser capaces de separar los residuos de manera rápida y confiable.

La nueva planta " FastPicker " necesitaba rodamientos lisos que pudieran soportar las altas fuerzas de torsión que se producen durante la aceleración axial. Los desarrolladores tuvieron la idea de rodamientos lisos impresos en 3D colocados sobre ejes de aluminio con un perfil ranurado para evitar la rotación. Los cojinetes lisos pueden soportar velocidades lineales de 3m/s con aceleraciones radiales y axiales. La gran libertad de diseño en la impresión 3D permitió adaptar la geometría de los cojinetes lisos al eje de aluminio ranurado. En el siguiente paso, las herramientas de moldeo por inyección se fabricaron aditivamente con las llamadas herramientas rápidas para aprovechar la diversidad de materiales del moldeo por inyección

Descripción general

de la aplicación: Lo que se necesitaba: rodamientos lisos con geometrías especiales
Método de fabricación: sinterizado selectivo por láser y print2mold
Requisitos: buenas propiedades de deslizamiento con aluminio como contraparte, alta resistencia a la abrasión a altas velocidades, geometría
compleja Material:

Industria: residuos plantas de separación
Éxito de la colaboración: larga vida útil bajo cargas pesadas, costos unitarios significativamente reducidos, alta libertad de diseño

Problema:
Durante la fase de prueba de un nuevo sistema de separación de residuos " FastPicker " de ZenRobotics, una empresa finlandesa, rápidamente quedó claro que los cojinetes lisos clásicos no pueden soportar las fuerzas de torsión durante la aceleración axial si el centro de masa no está ubicado en el centro del eje móvil. La rotación inicialmente iba a ser detenida por elementos tapones. Sin embargo, fallaron rápidamente debido a la pesada carga. Además de los elementos de tapón, primero se utilizaron cojinetes lisos estándar de igus para soportar la aceleración radial y axial

Solución:
En última instancia, se utilizaron cojinetes lisos igus de geometría especial. Primero se fabricaron a partir del plástico iglide i3 de alto rendimiento utilizando el proceso de sinterización láser para encajar en el eje de aluminio ranurado y así detener la rotación. Luego, la compañía cambió a Rapid Tooling para aprovechar la diversidad de materiales del proceso de moldeo por inyección. El proceso Rapid Tooling o print2mold también puede reducir los costos hasta en un 80%. El molde para moldeo por inyección se puede producir dentro de unos días y está inmediatamente listo para su uso. La libertad de diseño que ofrece la impresión 3D la hizo ideal para la geometría especial de los rodamientos lisos

Prototipos y lotes pequeños

impresión 3D y print2mold tienen una cosa en común: son rentables a partir de una pequeña cantidad. La producción de componentes con herramientas de moldeo por inyección hechas a máquina solo es rentable a partir de una cantidad de más de 10,000 componentes. la impresión 3D en particular puede convencer en la fase de prueba de las aplicaciones con su alta velocidad de fabricación y preparación inmediata para su uso. Dependiendo del componente, está listo para enviar en 1 a 3 días y se puede pedir fácilmente desde el servicio de impresión 3D en línea. ZenRobotics también utilizó rodamientos lisos impresos en 3D para el eje de aluminio con perfil ranurado para el primer prototipo. Luego, la empresa eligió el proceso print2mold, en el que el molde de inyección se produce mediante impresión 3D

Los factores decisivos fueron la variedad de materiales y los bajos costos unitarios asociados al moldeo por inyección. Los cojinetes lisos finales estaban hechos de iglide J2. En este caso, el componente print2mold costó solo una décima parte del componente de sinteración láser (aprox. 49 €/pieza) a aproximadamente 5 €/pieza, y a partir de 100 piezas, la herramienta también se había pagado sola. El plástico resistente tiene buenas propiedades mecánicas, es rentable y tiene buena resistencia a los medios. Además, los lubricantes sólidos integrados hacen superflua la lubricación externa de los cojinetes lisos

La geometría de los cojinetes lisos impide que el eje de aluminio con ranuras rote.

Herramientas rápidas - igus print2mold

Cuando la velocidad es esencial, la impresión 3D es la solución para fabricar un molde de inyección. Dependiendo de la geometría, la impresión tarda entre 12 y 24 horas y la herramienta está lista para su uso inmediatamente después. El proceso print2mold conocido como Rapid Tooling permite la producción rentable de prototipos avanzados y pequeños volúmenes. Es más rentable en cantidades de hasta 10,000 (sin cantidad mínima) que los moldes de inyección producidos por máquina. Las piezas resistentes al desgaste se pueden producir con una reducción de costos de hasta

un 80%.

La calidad de las piezas moldeadas por inyección print2mold es la misma que con el proceso de moldeo por inyección convencional. Los procesos de desarrollo pueden acelerarse en gran medida utilizando el proceso print2mold y también se conserva la variedad de materiales del moldeo por inyección regular

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