Odporne na zużycie, higieniczne, precyzyjne — szybko drukowane komponenty do stanowiska testowego COVID-19

• Co było potrzebne: Chwytak dla ramienia robota
• Proces produkcji: selektywne spiekanie laserowe z proszkiem SLS
• Wymagania: Dobre właściwości ślizgowe, odporność na zużycie, stała precyzja
• Materiał: iglidur® i3
• Przemysł: Przemysł medyczny, robotyka
• Sukces dzięki współpracy: Dostawa w 24 godziny, ekonomiczna produkcja niestandardowych części, praca bez smarowania

Aplikacja w skrócie:
Do zautomatyzowanej stacji testowej drive-in corona, firma usługowa BoKa Automatisierung GmbH potrzebowała chwytaka do swojego ramienia robota, który precyzyjnie dozowałby probówki do badanych osób. Chwytak powinien być w stanie pracować w sposób ciągły, aby umożliwić przeprowadzenie jak największej liczby zautomatyzowanych testów. Szybkość procesu SLS i dostawa w ciągu jednego dnia do zakładu w Kolonii były decydującymi kryteriami, dlatego firma zdecydowała się na współpracę z igus®. Oprócz wysokiej odporności na ścieranie, komponenty zachwyciły również stałymi środkami smarnymi zawartymi w wysokowydajnym polimerze, które spełniają wymagania higieniczne takiego stanowiska testowego.

Podczas pandemii koronawirusa testy na podejrzenie zakażenia stały się normą. Młoda firma świadcząca usługi przemysłowe BoKa Automatisierung GmbH z Dorfprozelten opracowała zautomatyzowaną stację testowania koronawirusa ("DriCo-Mate"), aby chronić personel medyczny przed infekcjami i zmniejszyć obciążenie pracą. Sześcioosiowe ramię robota, które dozuje probówki do badanych osób i odbiera je ponownie, wymagało chwytaka, aby zagwarantować płynną pracę przez długi czas.

Dzięki stosunkowo dużej prędkości, z jaką wytwarzane są komponenty w procesie SLS, firma igus® była w stanie zaprezentować prototyp chwytaka robota w bardzo krótkim czasie. Jednocześnie wysokowydajne tworzywo sztuczne iglidur® i3 okazało się odpowiednim materiałem na chwytak, ponieważ jest odporne na zużycie, a tym samym gwarantuje długą żywotność pomimo intensywnego użytkowania. Ponadto iglidur® i3 imponuje specyfikacją samosmarowania, co oznacza wyższy standard higieny dla stacji testowej.

Uczestnicy testu jadą samochodem do stacji testowej. Tam są prowadzeni przez proces krok po kroku za pomocą instrukcji wideo. Karta identyfikacyjna jest skanowana i wydawany jest środek do dezynfekcji rąk. Następnie stacja przypisuje dane osobowe osoby badanej do probówki testowej za pomocą kodu kreskowego. W tym miejscu do gry wkracza sześcioosiowe ramię robota z chwytakiem: przekazuje probówkę do niezależnego pobrania próbki. Może to być monitorowane przez pracownika służby zdrowia za pomocą transmisji z kamery, dzięki czemu test może zostać wykorzystany. Po pobraniu wymazu użytkownik odkłada probówkę, a chwytak przechowuje ją do momentu przetransportowania do laboratorium. Ta bezdotykowa automatyzacja chroni personel medyczny przed infekcjami i zmniejsza obciążenie personelu. Według BoKa, procedura testowa trwa około czterech do sześciu minut. System testowy może być obsługiwany przez dwie osoby jednocześnie i może pobrać około 500 próbek w ciągu 24 godzin.

Szczególnie w obecnej globalnej pandemii ważne było szybkie wyprodukowanie i dostarczenie prototypu chwytaka w celu zaprezentowania stacji testowej instytucjom medycznym i władzom. Szybkość procesu SLS i dostawa w ciągu jednego dnia do zakładu w Kolonii były decydującymi kryteriami, dlatego firma zajmująca się systemami zrobotyzowanymi w sektorze współpracy zdecydowała się na współpracę z igus® GmbH. Jednocześnie przekonująca była opłacalna produkcja niestandardowych chwytaków. W porównaniu do części frezowanych, chwytaki robotów są produkowane przy użyciu druku 3D bez użycia narzędzi, tj. bez dodatkowych kosztów konfiguracji.

Biorąc pod uwagę około 500 obiektów testowych w ciągu 24 godzin, chwytak robota jest poddawany ciągłym obciążeniom i ruchom. iglidur i3, odporne na zużycie tworzywo sztuczne do druku 3D, umożliwia łatwe wykonywanie tych ruchów przy jednoczesnym zachowaniu precyzji chwytaka w czasie. Materiał ten został opracowany specjalnie do produkcji części wrażliwych na tarcie, a jego odporność na ścieranie jest do 50 razy większa niż w przypadku innych tworzyw sztucznych. Proces SLS może być wykorzystany do precyzyjnego dostosowania i produkcji wysokowydajnego polimeru do wymagań klienta. Jednocześnie materiał ten wykazuje dużą stabilność podczas użytkowania. Stały smar osadzony w tworzywie sztucznym umożliwia pracę bez zewnętrznego smarowania, przyczyniając się do poprawy standardów higieny stacji testowych.