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Roue conique imprimée pour un dispositif de dosage de médicaments

Fabrication économique d'une unité d'entraînement complexe pour un système de dosage de médicaments

Fiche signalétique

Ce qui a été nécessaire : un engrenage conique complexe et un élément d'entraînement dans l'unité de séparation
Procédé de fabrication : frittage sélectif par laser
Exigences : espace de construction réduit, absence d'entretien, durée de fonctionnement de plus de 5 ans
Matériau : iglidur i3
Branche : secteur médical
Succès grâce à la collaboration : pièces complexes fabriquées de manière économique et rapide, longue durée de vie, disposition individuelle et simple des pièces dans l'espace de montage

Le distributeur délivre des médicaments sous blister individuel, de manière fiable et à un moment préalablement programmé.

L'application en un coup d'œil

La société JDM Innovation GmbH avait besoin d'un groupe d'entraînement composé d'un engrenage conique et d'un entraînement linéaire pour l'unité de séparation dans un doseur de médicaments emballés personnellement. Le doseur devait distribuer des sachets individuels de médicaments selon un plan de médication programmé au préalable. Pour ce faire, il fallait des composants fiables et sans entretien qui puissent être installés dans le très petit espace de montage et qui auraient une durée de vie de plus de 5 ans. Les concepteurs n'ont pas pu aller bien loin avec des roues dentées standard moulées par injection. Elles impliquaient un montage coûteux à l'unité et faisaient donc obstacle à la production en série du doseur. Le problème a été résolu grâce au service d'impression 3D d'igus. La roue dentée conique complexe nécessaire et l'entraînement linéaire ont été développés sous forme de construction CAO selon les exigences individuelles dans l'espace de montage. Les pièces ont ensuite été fabriquées par frittage sélectif au laser et ont pu être montées immédiatement. Outre la géométrie individuelle et complexe des pièces, la matière plastique iglidur i3 d'igus a permis de répondre à l'exigence de durée de vie élevée. Jusqu'à présent, les unités de séparation et les roues dentées ont été montées dans environ 400 appareils qui distribuent des médicaments jusqu'à cinq fois par jour. Les pièces ont passé avec succès le test d'endurance de 25.000 coupes réalisé au préalable.

Avec iglidur i3, une pièce d'usure à longue durée de vie

Grâce aux lubrifiants solides intégrés, iglidur i3 ne nécessite ni entretien ni lubrification, ce qui est particulièrement avantageux pour les applications où de bonnes conditions d'hygiène jouent un rôle important. Outre l'aspect hygiénique, les composants en iglidur i3 conviennent à toutes les applications soumises à l'usure. Les tests réalisés dans le laboratoire d'igus confirment une résistance à l'abrasion 3 à 30 fois supérieure à celle des matériaux traditionnels utilisés pour le frittage laser. Les composants présentent en outre une très grande résistance mécanique et conviennent donc particulièrement bien à la fabrication d'engrenages cylindriques, d'engrenages coniques, d'écrous d'entraînement, de patins spéciaux et de rotules. Cela a pu être confirmé lors d'un essai de roues dentées. Les engrenages cylindriques en iglidur i3 avaient une durée de vie cinq fois supérieure à celle des engrenages en plastique usinés en POM.

En tant qu'expert en roues dentées imprimées en 3D, igus propose divers outils en ligne pour la configuration de roues dentées individuelles. Le calculateur de durée de vie donne une indication réaliste de la durée de vie de vos roues dentées, sur la base de tests effectués dans le laboratoire d'essai d'igus. Dans le configurateur pour roue dentée et crémaillère, les composants peuvent être facilement construits selon les exigences individuelles. Dans le calcul en ligne, vous obtenez immédiatement le prix unitaire exact de votre composant.

Plus d'informations sur iglidur i3

Problème

En raison de l'espace limité dans le distributeur, il était difficile de disposer les composants de manière optimale. L'installation de l'unité d'entraînement était si compliquée qu'elle ne pouvait pas être résolue simplement avec des pignons standard moulés par injection. La courroie de transport de la lame de coupe devait être maintenue sous tension, ce qui aurait endommagé l'arbre d'entraînement du moteur électrique, c'est pourquoi la disposition des éléments d'entraînement était différente de celle habituelle. L'installation de roues dentées standard aurait entraîné des compromis au niveau des composants et des montages complexes de pièces individuelles. Le distributeur devait toutefois être produit en série. De plus, les composants devaient avoir un kilométrage de plus de 5 ans.

Solution

Grâce à la liberté de conception offerte par la fabrication additive, il a été possible d'adapter précisément les pièces aux exigences du petit espace de montage. Les pièces fabriquées par frittage sélectif au laser à partir de la poudre SLS iglidur i3 ont pu être montées et testées directement. Grâce à la poudre SLS iglidur i3, spécialement développée pour le frittage laser et possédant de très bonnes propriétés tribologiques, on pouvait s'attendre à ce que les pièces aient une durée de vie jusqu'à 30 fois supérieure à celle des pièces en plastique traditionnel. En outre, les pièces ont pu être fabriquées beaucoup plus rapidement qu'avec le procédé de moulage par injection. Le délai de livraison est généralement de 2 à 3 jours - pour les projets urgents, igus peut également expédier des pièces en 24 heures.

Des formes complexes imprimées sans problème dans des délais extrêmement courts

Le groupe d'engrenages coniques dans l'unité de séparation du distributeur était soumis à différentes exigences, notamment un faible encombrement. Une courroie déplace une lame roulante équipée d'un guide de glissement miniature drylin N comme guidage linéaire. L'arbre imprimé en 3D est guidé dans la tôle par deux douilles igus. L'utilisation de roues dentées standard aurait entraîné des compromis dans l'espace de construction et des montages coûteux de pièces individuelles. La production en série du distributeur était toutefois envisagée, raison pour laquelle une alternative plus judicieuse a été recherchée. Avec la fabrication additive, l'entreprise a trouvé une solution adaptée au problème. La conception CAO individuelle de l'engrenage conique a pu être réalisée sans problème par frittage sélectif au laser. L'unité d'entraînement a ainsi pu être intégrée sans compromis dans le petit espace de montage du distributeur. Outre l'ajustement précis et détaillé des composants, la longévité des polymères haute performance d'igus a su convaincre la société JDM Innovation GmbH.