Slijtvast, hygiënisch, nauwkeurig - snel geprinte componenten voor Coronatest

• Wat was er nodig? Grijper voor een robotarm
• Fabricageproces: selectief lasersinteren met SLS-poeder
• Vereisten: Goede glij-eigenschappen, slijtvast, constante precisie
• Materiaal: iglidur® i3
• Industrie: Medische industrie, robotica
• Succes door samenwerking: Levering binnen 24 uur, kosteneffectieve productie van op maat gemaakte onderdelen, smeringsvrije werking

De toepassing in één oogopslag:
Voor een geautomatiseerd drive-in coronateststation had het servicebedrijf BoKa Automatisierung GmbH een grijper nodig voor zijn robotarm die de reageerbuisjes nauwkeurig naar de proefpersonen brengt. De grijper moest continu bediend kunnen worden om zoveel mogelijk geautomatiseerde tests mogelijk te maken. De snelheid van het SLS-proces en de levering binnen één dag op de locatie in Keulen waren de doorslaggevende criteria, daarom besloot het bedrijf met igus® te werken. Naast de hoge slijtvastheid maakten de onderdelen ook indruk door de vaste smeermiddelen in het hoogwaardige polymeer, die voldoen aan de hygiënische eisen van een dergelijk teststation.

Tijdens de pandemie van het coronavirus is het testen op vermoedelijke infecties de norm geworden. Het jonge industriële dienstverleningsbedrijf BoKa Automatisierung GmbH uit Dorfprozelten heeft een geautomatiseerd drive-in coronavirusteststation ("DriCo-Mate") ontwikkeld om medisch personeel te beschermen tegen infecties en hun werklast te verminderen. Er was een grijper nodig voor de robotarm met zes assen, die de reageerbuisjes naar de proefpersonen brengt en weer oppakt, om een soepele werking over een lange periode te garanderen.

Dankzij de relatief hoge snelheid waarmee componenten in het SLS-proces worden vervaardigd, kon igus® in zeer korte tijd een prototype voor de robotgrijper presenteren. Tegelijkertijd bleek de hoogwaardige kunststof iglidur® i3 een geschikt materiaal voor de grijper, omdat het slijtvast is en daarom een lange levensduur garandeert ondanks intensief gebruik. Bovendien overtuigt iglidur® i3 met zijn zelfsmerende specificaties, die een betere hygiënestandaard voor het teststation betekenen.

De proefpersonen rijden met de auto naar het teststation. Daar worden ze stap voor stap door het proces geleid met video-instructies. De ID-kaart wordt gescand en er wordt handontsmettingsmiddel uitgedeeld. Het station wijst vervolgens de persoonlijke gegevens van de proefpersoon toe aan een reageerbuis met behulp van een barcode. Hier komt de zesassige robotarm met grijper om de hoek kijken: hij overhandigt het buisje voor onafhankelijke samplename. Dit kan via cameratransmissie worden gecontroleerd door een zorgprofessional, zodat de test kan worden gebruikt. Nadat het uitstrijkje is genomen, legt de gebruiker het buisje terug en de grijper bewaart het buisje totdat het naar het laboratorium wordt vervoerd. Deze contactloze automatisering beschermt medische professionals tegen infectie en vermindert de werkdruk voor het personeel. Volgens BoKa duurt een testprocedure ongeveer vier tot zes minuten. Het testsysteem kan door twee mensen tegelijk worden bediend en kan binnen 24 uur ongeveer 500 samples verzamelen.

Vooral in de huidige wereldwijde pandemie was het belangrijk om het prototype voor de grijper snel te produceren en te leveren om het teststation te kunnen presenteren aan medische instellingen en autoriteiten. De snelheid van het SLS-proces en de levering binnen één dag op de locatie in Keulen waren de doorslaggevende criteria. Daarom besloot het bedrijf voor robotsystemen in de collaboratieve sector samen te werken met igus® GmbH. Tegelijkertijd was de kosteneffectieve productie van de op maat gemaakte grijpers overtuigend. In vergelijking met gefreesde onderdelen worden de robotgrijpers geproduceerd met behulp van 3D-printing zonder gereedschap, dus zonder extra instelkosten.

Met ongeveer 500 testpersonen in 24 uur wordt de robotgrijper onderworpen aan constante belasting en bewegingen. iglidur i3, een slijtvast 3D-printplastic, maakt het mogelijk om deze bewegingen gemakkelijk uit te voeren met behoud van de grijperprecisie na verloop van tijd. Het materiaal is speciaal ontwikkeld voor de productie van wrijvingsgevoelige onderdelen en de slijtvastheid is tot 50 keer hoger dan die van andere kunststoffen. Het SLS-proces kan worden gebruikt om het hoogwaardige polymeer nauwkeurig aan te passen en te produceren volgens de eisen van de klant. Tegelijkertijd vertoont het materiaal een grote stabiliteit in gebruik. Het vaste smeermiddel dat in de kunststof is ingebed maakt gebruik zonder externe smering mogelijk, wat bijdraagt aan een verbeterde hygiënestandaard van het teststation.