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

• Apa yang dibutuhkan:plain bearings dengan geometri khusus
• Metode manufaktur: sintering laser selektif dan print2mold
• Persyaratan:sifat geser yang baik dengan aluminium sebagai mitra lawan, ketahanan abrasi tinggi pada kecepatan tinggi, geometri kompleks
• Bahan:iglidur i3 (laser sintering) dan iglidur J2 (p2m)
• Industri: pabrik daur ulang limbah
• Sukses dari kolaborasi:masa pakai yang lama di bawah beban berat, biaya unit berkurang secara signifikan, kebebasan desain yang tinggi

 
Sekilas tentang aplikasi:
ZenRobotics, sebuah perusahaan Finlandia, memproduksi pabrik daur ulang limbah industri yang dikendalikan AI yang menyediakan pemisahan limbah otomatis, berkualitas tinggi, cepat, dan aman di seluruh dunia. Tergantung pada lingkungan, kondisi tanaman sangat kasar - debu dan kejutan menarik lainnya dalam limbah adalah urutan hari itu. Terlepas dari keadaan ini, pabrik harus dapat memisahkan limbah dengan cepat dan andal. Pabrik "FastPicker" yang baru membutuhkan plain bearings yang dapat menahan gaya torsi tinggi yang terjadi selama akselerasi aksial. Para pengembang memiliki gagasan tentang plain bearings cetak 3D yang ditempatkan pada sumbu aluminium dengan profil beralur untuk mencegah rotasi. Plain bearings dapat menahan kecepatan linier 3m/s dengan percepatan radial dan aksial. Kebebasan desain yang luar biasa dalam pencetakan 3D memungkinkan untuk mengadaptasi geometri plain bearings ke sumbu aluminium yang beralur. Pada langkah berikutnya, alat cetakan injeksi diproduksi secara aditif dengan apa yang disebut rapid tooling untuk memanfaatkan keragaman bahan cetakan injeksi.
 

FastPicker sedang digunakan. Sistem pemisahan limbah yang beroperasi secara otomatis dengan pengenalan AI.

Masalah

Selama fase uji sistem pemisahan limbah "FastPicker" yang baru oleh ZenRobotics, sebuah perusahaan Finlandia, dengan cepat menjadi jelas bahwa plain bearings klasik tidak dapat menahan gaya puntir selama akselerasi aksial jika pusat massa tidak terletak di pusat gerakan sumbu. Rotasi awalnya dihentikan oleh elemen stopper. Namun, juga dengan cepat gagal karena beban yang berat. Selain elemen stopper, plain bearing standar dari rangkaian produk igus pertama kali digunakan untuk menahan akselerasi radial dan aksial.
 

Solusi

Pada akhirnya, plain bearing igus dengan geometri khusus digunakan. Mereka pertama kali dibuat dari plastik berkinerja tinggi iglidur i3 yang menggunakan proses laser sintering agar sesuai dengan sumbu aluminium beralur 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 menghemat biaya hingga 80%. Cetakan untuk cetakan injeksi dapat diproduksi dalam beberapa hari dan segera siap digunakan. Penawaran pencetakan 3D kebebasan desain membuatnya ideal untuk geometri khusus plain bearings.

Tentang prototipe dan volume kecil

Pencetakan 3D dan print2mold memiliki satu kesamaan: mereka menguntungkan dari jumlah kecil. Produksi komponen dengan alat cetak injeksi buatan mesin hanya hemat biaya dari jumlah lebih dari 10.000 komponen. Pencetakan 3D khususnya dapat meyakinkan dalam fase uji aplikasi dengan kecepatan produksi yang tinggi dan kesiapan langsung untuk digunakan. Tergantung pada komponennya, ia siap dikirim dalam 1 hingga 3 hari dan dapat dipesan dengan mudah dari layanan pencetakan 3D online. ZenRobotics juga menggunakan plain bearing cetak 3D untuk sumbu aluminium dengan profil berlekuk untuk prototipe pertama. Perusahaan kemudian memilih proses print2mold, di mana cetakan injeksi diproduksi dengan pencetakan 3D. Faktor yang menentukan adalah berbagai bahan dan rendahnya biaya unit yang terkait dengan pencetakan injeksi. Plain bearing akhir terbuat dari iglidur J2. Dalam hal ini, biaya komponen print2mold hanya sepersepuluh dari komponen laser sintering (sekitar. €49/potong) sekitar. €5/buah, dan mulai dari 100 buah dan seterusnya, alat itu juga membayar sendiri. Plastik keras memiliki sifat mekanik yang baik, hemat biaya dan memiliki ketahanan media yang baik. Selain itu, pelumas padat terintegrasi membuat pelumasan eksternal plain bearings menjadi berlebihan.

Sumbu aluminium dengan alur yang dicegah berputar oleh geometri plain bearings.

Rapid Tooling - igus print2mold

Ketika kecepatan sangat penting, pencetakan 3D adalah solusi untuk pembuatan cetakan injeksi. Tergantung pada geometrinya, pencetakan membutuhkan waktu sekitar 12-24 jam, dan alat siap digunakan segera setelahnya. Proses print2mold yang dikenal sebagai Rapid Tooling memungkinkan produksi prototipe canggih dan volume kecil yang hemat biaya. Lebih menguntungkan dalam jumlah hingga 10.000 (tidak ada jumlah minimum) daripada cetakan injeksi yang diproduksi oleh mesin. Suku cadang yang tahan aus dapat diproduksi dengan menghemat biaya hingga 80%. Kualitas suku cadang cetakan injeksi print2mold sama dengan proses pencetakan injeksi konvensional. Proses pengembangan dapat sangat dipercepat menggunakan proses print2mold dan variasi material dari cetakan injeksi biasa juga dipertahankan.
 

Proses dari desain cetakan hingga cetakan injeksi jadi dalam prosedur print2mold.