Tech Up, Cost Down - Dengan pencetakan 3D dan print2mold untuk menghemat biaya unit dan masa pakai plain bearings yang lebih lama

• Apa yang dibutuhkan: Bantalan biasa dengan geometri khusus
• Proses pembuatan: Sintering laser selektif & print2mold
• Persyaratan: Sifat geser yang baik dengan aluminium pasangan kawin, ketahanan abrasi yang tinggi pada kecepatan tinggi, geometri yang kompleks
• Bahan: iglidur i3 (SLS) & iglidur J2 (p2m)
• Industri Pabrik pemilahan limbah
• Sukses melalui kerja sama: Masa pakai yang tinggi dengan beban berat, biaya unit yang berkurang secara signifikan, kebebasan desain yang tinggi

Sekilas tentang aplikasi:
Perusahaan Finlandia, ZenRobotics, memproduksi sistem pemilahan limbah industri yang dikendalikan oleh AI yang memastikan pemilahan limbah secara otomatis, berkualitas tinggi, cepat, dan aman di seluruh dunia. Bergantung pada lingkungan, kondisi untuk sistem ini sangat keras - debu dan kejutan menarik lainnya dalam limbah adalah hal yang biasa terjadi. Terlepas dari kondisi ini, sistem harus dapat memisahkan sampah dengan cepat dan andal. Untuk sistem "FastPicker" yang baru, bantalan biasa dicari yang dapat menahan gaya puntir tinggi yang muncul selama akselerasi aksial. Para pengembang menghasilkan bantalan biasa yang dicetak 3D yang dipasang pada sumbu aluminium dengan profil berlekuk untuk mencegah rotasi. Plain bearing dapat menahan kecepatan linier 3m/s dengan akselerasi radial dan aksial. Berkat kebebasan desain yang luar biasa dalam pencetakan 3D, dimungkinkan untuk menyesuaikan geometri bantalan biasa dengan sumbu aluminium beralur. Langkah selanjutnya melibatkan manufaktur aditif dalam apa yang disebut alat cetak injeksi Rapid Tooling agar dapat menggunakan keragaman material cetakan injeksi.

Selama fase pengujian sistem pemilahan sampah "FastPicker" baru dari ZenRobotics di Finlandia, dengan cepat menjadi jelas bahwa bantalan biasa klasik tidak dapat menahan gaya puntir selama akselerasi aksial jika pusat massa tidak berada di tengah sumbu yang bergerak. Awalnya, rotasi akan dihentikan oleh elemen penghenti. Namun, ini dengan cepat gagal karena beban yang berat. Selain elemen penghenti, bantalan biasa standar dari kisaran igus pada awalnya digunakan untuk menahan akselerasi radial dan aksial.

Pada akhirnya, bantalan biasa igus dengan geometri khusus digunakan. Bantalan ini pertama kali dibuat dari plastik berkinerja tinggi iglidur i3 dengan menggunakan proses sintering laser agar sesuai dengan sumbu aluminium berlekuk dan dengan demikian menghentikan rotasi. Perusahaan kemudian beralih ke Rapid Tooling untuk menggunakan keragaman material dari proses pencetakan injeksi. Proses Rapid Tooling atau print2mold juga dapat mengurangi biaya hingga 80%. Cetakan untuk cetakan injeksi dapat diproduksi dalam beberapa hari dan langsung siap digunakan. Kebebasan desain yang ditawarkan pencetakan 3D membuatnya ideal untuk geometri khusus bantalan biasa.

Pencetakan 3D dan print2mold memiliki satu kesamaan: keduanya menguntungkan dari jumlah unit yang sedikit. Produksi komponen dengan alat cetak injeksi buatan mesin hanya bermanfaat dari segi harga dari jumlah lebih dari 10.000 komponen. Pada tahap pengujian aplikasi, pencetakan 3D khususnya dapat mengesankan dengan kecepatan produksi yang tinggi dan kesiapan langsung untuk digunakan. Tergantung pada komponennya, komponen ini siap dikirim dalam 1 hingga 3 hari dan dapat dengan mudah dipesan di layanan pencetakan 3D online. ZenRobotics juga menggunakan bantalan cetak 3D untuk prototipe awal untuk sumbu aluminium dengan profil berlekuk. Perusahaan kemudian memilih proses print2mold, di mana alat cetak injeksi diproduksi menggunakan pencetakan 3D. Faktor yang menentukan adalah variasi bahan dan biaya unit yang rendah yang terkait dengan pencetakan injeksi. Bantalan akhir dibuat dari iglidur J2. Dalam hal ini, komponen print2mold hanya membutuhkan biaya sepersepuluh dari komponen SLS (sekitar €49/buah) dengan harga sekitar €5/buah dan cetakannya juga membayar sendiri dari 100 buah. Plastik yang kuat memiliki spesifikasi mekanis yang baik, hemat biaya dan memiliki ketahanan media yang baik. Selain itu, pelumas padat terintegrasi membuat pelumasan eksternal bantalan biasa menjadi berlebihan.

Ketika kecepatan adalah hal yang penting, pencetakan 3D adalah solusi untuk membuat cetakan injeksi. Tergantung pada geometrinya, pencetakan membutuhkan waktu sekitar 12-24 jam, dan alat ini siap digunakan segera setelahnya. Proses print2mold yang dikenal sebagai Rapid Tooling memungkinkan produksi prototipe canggih dan volume kecil yang hemat biaya. Proses ini lebih menguntungkan dalam jumlah hingga 10.000 (tanpa jumlah minimum) dibandingkan dengan cetakan injeksi yang diproduksi secara mekanis. Suku cadang yang tahan aus dapat diproduksi dengan pengurangan biaya hingga 80%. Kualitas komponen cetakan injeksi print2mold sama dengan proses cetakan injeksi konvensional. Proses pengembangan dapat dipercepat secara signifikan dengan menggunakan proses print2mold dan variasi material dari cetakan injeksi biasa juga dipertahankan.