Smeringsvrije lagertechnologie en compacte energietoevoer voor 3D-printers met multi-nozzle

De FX-7 Pro multi-nozzle 3D printer van Liqtra GmbH is een van de meest productieve fused filament fabrication 3D printers die momenteel verkrijgbaar is (vanaf 2023). Vergeleken met printen met één spuitmond kan de procestijd met gemiddeld 75% worden verkort en kan de component sterkte in de bouwrichting met maximaal 37% worden verhoogd. Liqtra richt zich momenteel op orthopedie: prothesen en orthesen van polypropyleen kunnen met de 3D-printer snel en voordelig worden geproduceerd als op maat gemaakte producten die zijn afgestemd op de individuele behoeften van de patiënt - zelfs direct ter plaatse in de kliniek of het orthopedisch centrum.

De multi-nozzle technologie vereist een grote materiaalvoorraad. De FX-7 Pro is daarom uitgerust met een materiaalkamer voor acht filament rollen, waaruit tegelijkertijd materiaal kan worden verwijderd. Hier zagen de ontwerpers mogelijkheden voor verbetering in de lagerrollen die aanvankelijk werden gebruikt voor de filamenten, omdat het ontwerp en de montage van de as veel inspanning vergde.

Voor de z-as van de 3D printer waren ze op zoek naar een duurzame aandrijftechnologie die de temperaturen van ongeveer 80°C in de printer gemakkelijk kon weerstaan en zo compact mogelijk was om in de beperkte bouwkamer te passen. Aan deze eisen moet ook worden voldaan door de kabelgeleiders, die ervoor zorgen dat de stroomtoevoer en het gegevenstransport betrouwbaar functioneren.

igus had de juiste motion plastics oplossingen voor gebruik in 3D-printers. Het antwoord op het probleem van de lagerrollen zijn xiros transportrollen met eindkappen, die Liqtra kosteneffectief kan bestellen als spuitgietonderdelen in speciale vormen. De transportrollen bestaan uit kunststof kogellagers en dunwandige buizen, die een gewichtsbesparing tot 48% mogelijk maken in vergelijking met metalen oplossingen en, in tegenstelling tot metalen kogellagers, aanzienlijk beter versnellen en vertragen. Dit voordeel betekent dat er geen extra remmen gebruikt hoeven te worden. De praktisch slijtagevrije lagers werken ook zonder smeermiddelen, zijn bestand tegen temperaturen tot 80°C en zijn ongevoelig voor stof en vuil.

Liqtra maakt ook gebruik van het voordeel van onderhoudsvrije droge werking in de z-as: hier worden dryspin trapeziumvormige draadspindels in een speciaal ontwerp met kunststof spindelmoeren met flens gebruikt. Hun specificaties en geometrie zijn perfect op elkaar afgestemd, waardoor een hoog rendement wordt bereikt met een lage wrijvingscoëfficiënt en lage slijtagesnelheden. Het aandrijfsysteem wordt aangevuld met een drylin E draadspindel stappenmotor. Deze biedt hoge snelheden, werkt nauwkeurig en is eenvoudig te besturen. Dankzij het compacte ontwerp kan hij eenvoudig worden geïntegreerd in de beperkte bouwruimte.

Onze kabelrupsen scoren ook punten met hun ruimtebesparende ontwerp. De FX-7 Pro gebruikt de E2.1 serie voor gemiddelde belastingen en de E4.1 serie voor hogere belastingen. Om een bouwkamer te creëren die voldoende is voor de acht filamenten, wordt de kabelrups aan de zijkant van de printkop geïnstalleerd in een horizontale installatiepositie. Hij geleidt de kabels veilig en is gemakkelijk bestand tegen de grote krachten die worden veroorzaakt door het grote aantal toevoerkabels.