Drukowanie 3D dla w pełni zautomatyzowanych ekspresów do kawy - długa żywotność automatycznej regulacji tacki na filiżanki

• Co było potrzebne: Komponenty do mechanizmu automatycznej regulacji tacki na filiżanki w automatycznym ekspresie do kawy
• Metoda produkcji: Selektywne spiekanie laserowe
• Wymagania: Zgodność z wymogami w zakresie kontaktu z żywnością, stabilność, sztywność, dobre właściwości eksploatacyjne, dokładność wymiarowa
• Materiał: iglidur I6
• Przemysł: Automaty sprzedające
• Sukces współpracy: Wysoka odporność na ścieranie, wytrzymałość i długa żywotność, odpowiednie do zastosowań z żywnością według FDA i EU 10/2011

Rzut okiem na zastosowanie:
Do tej pory w pełni zautomatyzowana tacka na kubki z ekspresu była ręcznie dostosowywana. Aby w pełni zautomatyzować regulację tac, zespół projektowy z Maschinenbauschule Ansbach, instytucji edukacyjnej z zakresu inżynierii mechanicznej, opracował napędzaną silnikiem ruchomą tackę na kubki z regulacją wysokości sterowaną czujnikiem. Mechanika regulacji wysokości wykorzystywała silnik, wydrukowaną w 3D podporę końca wału i śrubę pociągową. Części drukowane 3D wykonane z wysokowydajnego polimeru iglidur I6 mają doskonałe właściwości użytkowe, stabilność i żywotność. Zoptymalizowany trybologicznie polimer jest również odpowiedni do zastosowań z żywnością według normy FDA i EU 10/2011.

 

Mechanizm do regulacji wysokości tacy na filiżanki, składający się z wrzeciona i podpory końcowego wału

Problem

Do tej pory wysokość tacy na filiżanki we w pełni zautomatyzowanym ekspresie do kawy była dostosowywana ręcznie do wielkości filiżanki, dlatego konieczne było zastosowanie rozwiązania automatycznego. Zespół ze szkoły inżynierii mechanicznej w Ansbach opracował zmotoryzowany mechanizm regulacji wysokości sterowany czujnikiem. Wymagane było jeszcze znalezienie odpowiednich materiałów dla koncepcji "podpora końcowa wału - wrzeciono". Koncepcja ta musiała charakteryzować się doskonałymi parametrami roboczymi pomiędzy podporą końca wału a wrzecionem oraz niezawodną dokładnością wymiarową, aby zachować zgodność z wymiarami wnętrza ekspresu do kawy. Jednocześnie materiały musiały spełniać normy w zakresie kontaktu z żywnością oraz utrzymać cały ciężar filiżanki (filiżanek).

Rozwiązanie

Zespół projektowy znalazł idealnego partnera w firmie igus GmbH z Kolonii. Dzięki współpracy z szefem działu Produkcji Addytywnej, Tomem Krause, zespołowi udało się najpierw wyprodukować prototyp mechaniczny za pomocą druku 3D. Zastosowano tutaj wysokowydajny polimer iglidur I6, który firma igus opracowała specjalnie do spiekania laserowego. Przekonał on zespół przede wszystkim swoją wysoką stabilnością, dokładnością wymiarową i charakterystyką pracy. Po ponownym sprawdzeniu i udoskonaleniu koncepcji zamówiliśmy wszystkie komponenty „podpory wału śruby pociągowej” za pomocą usługi drukowania 3D. Oprócz wyżej wymienionych specyfikacji, mechanika zaimponowała wysoką odpornością na ścieranie, poziomem szczegółowości i zgodnością z wymogami FDA i UE 10/2011 dotyczącymi kontaktu z żywnością. Bardzo pomocne okazało się również to, że do procesu spiekania laserowego nie są potrzebne żadne narzędzia, a części mogą być produkowane wydajnie bez minimalnej ilości.

Jak działa automatyczna regulacja tacy na filiżanki

Termin "w pełni automatyczny ekspres do kawy" odnosi się głównie do procesu przygotowania kawy. Do tej pory wysokość tacy na filiżanki była regulowana ręcznie, aby dopasować ją do różnych rozmiarów. Aby w pełni zautomatyzowany ekspres do kawy zasługiwał na swoją nazwę, zespół projektowy ze szkoły inżynierii mechanicznej w Ansbach opracował automatyczną i użyteczną regulację tacki. Wykorzystuje on czujniki do określenia wysokości regulacji, które następnie wprawiają w ruch zmotoryzowany mechanizm przymocowany do ramion dźwigni, który składa się z wydrukowanego w 3D wrzeciona i podpory końca wału. Czujniki mierzą odległość pomiędzy górną krawędzią filiżanki a dolną krawędzią otworu wylotowego napoju i rozpoznają zarówno naczynia przezroczyste, jak i nieprzezroczyste. Za pomocą oprogramowania silnik jest sterowany aż do osiągnięcia zdefiniowanej odległości.

Widok z przodu w pełni zautomatyzowanego ekspresu do kawy z automatycznie regulowaną tacką na filiżanki

iglidur I6 - wysokowydajny polimer, zgodny z wymaganiami dotyczącymi kontaktu z żywnością

W mechanice zastosowano trybologicznie zoptymalizowany polimer iglidur I6, który jest bardzo odporny na ścieranie. Jednym z decydujących aspektów, który skłonił zespół projektowy do wyboru tego materiału, była charakterystyka pracy pomiędzy wrzecionem a podporą końcową wału. Szczególnie w przypadku automatów sprzedających, materiały igus są bardzo istotne. Dzięki zintegrowanym smarom stałym nie jest wymagane zewnętrzne smarowanie. Pozwala to, między innymi, na higieniczną pracę i kontakt z żywnością zgodnie wymogami FDA i UE 10/2011. Materiał, który został opracowany specjalnie do spiekania laserowego, ma znacznie dłuższą żywotność niż konwencjonalne tworzywa sztuczne.
 
 

iglidur I6 jest dostępny w sklepie jako materiał do spiekania laserowego i przekonuje dobrymi właściwościami ślizgowymi oraz wysoką odpornością na ścieranie.