Nauwkeurig draaien van een microscoopcamera met 3D-geprinte klemmen

• Wat was er nodig? Aangepaste schuifelementen als klemmen voor de bewegende lineaire actuators
• Productieproces: Extrusie van filamenten (FDM)
• Vereisten: Stofbestendig, smeervrij, lichtgewicht, slijtvast, bestand tegen chemicaliën
• Materiaal: iglidur® i151 tribofilament®
• Industrie: Cameratechnologie
• Succes door samenwerking: Waarborging van de beloofde afdruknauwkeurigheid, kostenbesparing dankzij de lange levensduur van de slijtvaste glijcomponenten

Om ervoor te zorgen dat geleidende structuren, zoals zilverlijnen op printplaten, in het micrometerbereik netjes uit de spuitmond kunnen worden geleid, moet de spuitmond zonder afwijking bewegen. Om deze beweging in realtime te kunnen volgen, moet de op afstand bediende microscoopcamera net zo nauwkeurig kunnen draaien.

Bovendien moesten de onderdelen van het camerasysteem bestand zijn tegen de oplosmiddeldampen die vrijkomen tijdens het printen en smeervrije bewegingen mogelijk maken. Er moest ook rekening worden gehouden met het gebruik van zo licht mogelijke onderdelen om de traagheid van het systeem te verminderen.

Voor de positionering van de camera werd een oplossing op basis van een bolvormig glijlager gebruikt. De cameralens zwenkt gericht binnen twee vlakken. De uitlijnende lineaire actuatoren werden bevestigd met klemmen uit 3D-printing, waardoor een stabielere beweging van de camera werd gegarandeerd.

Bovendien heeft het iglidur ® i151 filament een hogere chemische weerstand in vergelijking met conventionele 3D-printfilamenten. Daardoor zijn de daaruit geprinte klemmen bestand tegen de vrijkomende dampen. Slijtvast en smeervrij, de lichtgewicht kunststof vermindert ook ongunstig onderhoudswerk.

Bij alle onderdelen van het camerasysteem moest rekening worden gehouden met chemische bestendigheid en smeringsvrijheid. Daarom werd naast de 3D-geprinte klemmen nog andere lagertechnologie van igus® gebruikt. Zoals hierboven vermeld, is het zwenken van de microscoopcamera voornamelijk gebaseerd op een igubal ® Clips gewrichtslager, die gemonteerd is op een vaste plaat. De draaiplaat is verbonden met het scharnier via een iglidur ® G schuifbus. Om de speling in het gewrichtslager op te heffen, werd een drukveer toegevoegd om de twee platen uit elkaar te spreiden. Bovendien worden de twee platen vastgezet met een iglidur ® G kraagbus ertussen.

Zoals in het voorbeeld hierboven, staat additive manufacturing voor creativiteit. Als het gaat om nieuwe productideeën of optimalisaties, wordt er eerst veel geëxperimenteerd en is een snelle productiemethode een groot voordeel. Bij igus® kunnen prototypes of kleine series 3D-geprint en binnen 3 werkdagen geleverd worden. De prijzen en specificaties van verschillende materialen en printprocessen kunnen worden vergeleken in de online 3D printservice. Het enige wat u hoeft te doen is een CAD-bestand van het gewenste onderdeel uploaden naar de online tool via drag & drop.

Als de eerste geprinte onderdelen succesvol zijn in de betreffende toepassing, kunnen er ook series worden gerealiseerd met behulp van 3D-printen. De kosteneffectiviteit hangt voornamelijk af van de geometrische complexiteit en de grootte van het onderdeel. Voor kleinere onderdelen (bijv. 20*20*20 mm) is 3D-printen in lasersintering (SLS) ook de moeite waard in grote hoeveelheden tot 70.000. Grotere onderdelen daarentegen zijn niet rendabel. Grotere onderdelen worden daarentegen goedkoper geproduceerd in dergelijke hoeveelheden met behulp van andere fabricageprocessen. Tenzij de geometrie van de onderdelen zo complex is dat ze alleen met 3D-printen kunnen worden geproduceerd. Het meest gebruikte 3D printmateriaal bij igus® is iglidur ® i3, omdat het de beste prijs-prestatieverhouding heeft. Slijtvaste en zelfsmerende onderdelen zoals glijders of tandwielen worden met deze methode op maat gemaakt.