3D tisk pro plně automatické kávovary - dlouhá životnost při nastavování tácu na šálek

• Co bylo zapotřebí: Součásti pro mechanismus automatického nastavení tácu na šálek pro plně automatický kávovar
• Výrobní metoda: Selektivní laserové sintrování
• Požadavky: Potravinářská kompatibilita, pevnost, stabilita, dobré provozní vlastnosti, rozměrová přesnost
• Materiál: iglidur I6
• Odvětví: Prodejní automaty
• Výsledky úspěšné spolupráce: Vysoká odolnost proti otěru, pevnost a dlouhá životnost, potravinářská kompatibilita s FDA and EU 10/2011

Přehled aplikace:
Až dosud se tác na šálky plně automatických kávovarů nastavoval na velikost šálku ručně. Za účelem úplné automatizace nastavení tácu vyvinul projektový tým strojního učiliště Maschinenbauschule Ansbach motorem poháněný pohyblivý tác na šálek se senzorově ovládaným nastavením výšky. Mechanismus nastavení výšky využívá motor, koncovou podporu hřídele vyrobenou 3D tiskem a vodicí šroub vyrobený 3D tiskem. Díly vyrobené 3D tiskem z vysoce výkonného polymeru iglidur I6 mají vynikající provozní vlastnosti, stabilitu a životnost. Tribologicky optimalizovaný plast je také kompatibilní s potravinářskými nařízeními FDA a EU 10/2011.

 

Mechanismus pro nastavení výšky tácu na šálky sestávající z vřetena a podpěry konce hřídele

Problém

Až dosud se výška tácu na šálky plně automatických kávovarů nastavovaly na velikost šálku ručně, to si vyžadovalo najít automatické řešení. Tým školy strojního inženýrství v Ansbachu vyvinul motorizovaný mechanismus pro senzorem poháněné nastavení výšky. Pro tuto koncepci "podpěra konce hřídele - vřeteno" bylo ještě třeba najít vhodné materiály. Koncept musel mít vynikající provozní parametry mezi podpěrou konce hřídele a vřetenem a spolehlivou rozměrovou přesnost, aby bylo možné dodržet vnitřní rozměry kávovaru. Zároveň musel být materiál vhodný pro kontakt s potravinami a celou hmotnost šálků.

Řešení

Projektový tým našel dokonalého partnera ve společnosti igus GmbH z Kolína nad Rýnem. Ve spolupráci s vedoucím oddělení aditivní výroby Tomem Krausem týmu nejprve dokázal vyrobit prototyp mechanického konceptu pomocí 3D tisku. Použil se vysoce výkonný polymer iglidur I6, který společnost igus vyvinula přímo pro laserové sintrování. Tým přesvědčil zejména svou vysokou stabilitou, rozměrovou přesností a provozními vlastnostmi. Po kontrole a zdokonalení konceptu se objednaly 3D tisk všech součástí od podpěry konce hřídele až po vodicí šroub. Kromě výše uvedených specifikací zaujala mechanika vysokou odolností proti oděru, úrovní detailů a komaptibilitou pro potravinářské použití podle FDA a EU 10/2011. Také bylo velmi užitečné, že proces laserového sintrování nevyžaduje žádné nástroje a že díly lze vyrábět efektivně bez minimálního objednacího množství.

Jak funguje automatické nastavení tácu na šálek

Pojem plně automatický kávovar označuje především plně automatizovaný proces přípravy kávy. Až dosud se výška tácu na šálky nastavovala ručně, aby se přizpůsobila různým velikostem šálků. Aby plně automatizovaný kávovar dostál svému jménu, vyvinul projektový tým školy strojního inženýrství v Ansbachu automatické a užitečné nastavení tácu na šálek. Ten využívá senzory k určení nastavení výšky, které pak uvedou do pohybu motorizovaný mechanismus připevněný k pákovým ramenům, jenž se skládá z 3D vytištěného vřetena a podpěry konce hřídele. Senzory změří dráhu mezi horním okrajem šálku a spodní hranou výpusti nápoje a rozpoznávají průhledné i neprůhledné šálky. Software pak řídí motor, dokud se nedosáhne definované vzdálenosti.

Čelní pohled na plně automatický kávovar s automaticky nastavitelným tácem na šálek

iglidur I6 - vysoce výkonný polymer splňující potravinářské normy

Pro mechniku se použil tribologicky optimalizovaný polymer iglidur I6, který je velmi odolný proti otěru. Chování za chodu mezi vřetenem a podpěrou konce hřídele bylo jedním z rozhodujících aspektů, které vedly projektový tým k volbě tohoto materiálu. Zejména pro prodejní stroje jsou materiály igus velmi významné. Díky integrovaným pevným mazivům není nutné žádné externí mazání. To mimo jiné umožňuje hygienický provoz a styk s potravinami podle FDA a EU 10/2011. Materiál - speciálně vyrobený pro laserové sintrování - má významně delší životnost než konvenční plasty.
 
 

iglidur I6 je k dispozici v obchodě jako materiál pro laserové sintrování a přesvědčí svými dobrými kluznými vlastnostmi a vysokou odolností proti otěru.