Produzione economica di un'unità di azionamento complessa per un distributore di medicinali

• Cosa serviva: un ingranaggio conico complesso e un elemento di trasmissione nell'unità di separazione
• Metodo di produzione:sinterizzazione laser selettiva
• Requisiti: ingombro di installazione ridotto, assenza di manutenzione, durata superiore a cinque anni
• Materiale: iglidur i3
• Settore: medicale
• Successo per il cliente:componenti complessi prodotti in modo rapido e conveniente, durata prolungata, semplice disposizione dei singoli componenti nello spazio di installazione

 
L'applicazione in sintesi:
JDM Innovation GmbH richiedeva un gruppo di trasmissione composto da un ingranaggio conico e un azionamento lineare per l'unità di separazione in un distributore per medicinali confezionati individualmente. Il dispenser doveva distribuire singole confezioni di medicinali in base a un programma farmaceutico pre-programmato. Erano necessari componenti affidabili e esenti da manutenzione, adatti allo spazio di installazione molto ridotto e con una durata di oltre 5 anni. Tuttavia gli sviluppatori non hanno fatto molti passi avanti con gli ingranaggi standard stampati a iniezione a causa dell'assemblaggio individuale che impediva la produzione in serie delle unità di dosaggio. Il problema è stato risolto grazie al servizio di stampa igus 3D. L'ingranaggio conico complesso e l'azionamento lineare richiesto sono stati sviluppati come progetto CAD in base alle esigenze nello spazio di installazione. Successivamente le parti sono state prodotte tramite sinterizzazione laser selettiva e installate nel giro di poco tempo. Oltre alla geometria complessa e personalizzata dei componenti, la plastica igus iglidur i3 ha permesso di soddisfare i requisiti di lunga durata. Finora sono state installate unità di separazione e ingranaggi su oltre 400 dispositivi, con una frequenza di distribuzione dei medicinali fino a cinque volte al giorno. I componenti hanno superato con successo il test di resistenza, condotto in anticipo, di 25.000 tagli.
 

Il dispensatore eroga ad un orario pre-programmato farmaci con blister individuali.

Utilizzo di iglidur i3 per creare un componente resistente all'usura di lunga durata

I lubrificanti solidi integrati significano che iglidur® i3 non richiede manutenzione o lubrificazione, il che è particolarmente vantaggioso per le applicazioni in cui le buone condizioni igieniche svolgono un ruolo importante. Oltre ad essere igienici, i componenti in iglidur® i3 sono adatti a qualsiasi applicazione soggetta ad usura. I test del laboratorio igus® mostrano che la resistenza all'usura è da 3 a 30 volte migliore di quella dei materiali convenzionali per la sinterizzazione laser. I componenti hanno anche una resistenza meccanica molto elevata e sono quindi particolarmente adatti alla fabbricazione di ruote dentate, pignoni, madreviti di comando, cursori speciali e snodo sferico. A confermarlo è stato il test della ruota dentata. La ruota dentata in iglidur® i3 ha avuto una durata d'esercizio cinque volte superiore a quella del POM fresato in plastica ruota dentata.

Il sistema esperto per ingranaggi stampati in 3D, igus® offre vari strumenti online per configurare la ruota dentata individuale. Il calcolatore della durata d'esercizio mostra un'indicazione realistica della durata d'esercizio sulla base dei test eseguiti nel laboratorio di prova igus® . Nel configuratore ruota dentata e cremagliere , i componenti possono essere progettati facilmente in base alle esigenze individuali. Nel calcolo online ricevi immediatamente il prezzo unitario esatto del tuo componente.

L'unità di azionamento in iglidur i3 ha superato con successo i test di JDM Innovation GmbH.

Problema da risolvere

Lo spazio di installazione limitato nel distributore complicava la disposizione ottimale dei componenti. L'installazione dell'unità di trasmissione era così complicata da non poter essere risolta facilmente con ingranaggi standard stampati a iniezione. Era necessario tenere sotto tensione il nastro trasportare della lama di taglio, ma in questo modo l'albero di trasmissione del motore elettrico si sarebbe potuto danneggiare. Per questo gli elementi di trasmissione erano disposti in modo insolito. L'installazione degli ingranaggi standard avrebbe comportato danni ai componenti, costringendo a costosi assemblaggi monouso. Tuttavia il distributore era progettato per la produzione in serie. I componenti dovevano soddisfare una durata d'esercizio di oltre cinque anni.

Soluzione

La libertà di progettazione offerta dalla produzione additiva ha permesso di adattare i componenti con precisione ai requisiti di uno spazio di installazione ridotto. Le parti prodotte con polvere SLS iglidur i3 con sinterizzazione laser selettiva sono state installate e testate direttamente. La polvere SLS iglidur i3, appositamente sviluppata per la sinterizzazione laser, presenta buone caratteristiche tribologiche. La vita utile dei componenti risulta così 30 volte superiore rispetto ai componenti in plastica tradizionale. Rispetto allo stampaggio a iniezione, la produzione dei componenti è risultata molto più rapida. La consegna richiede in genere due o tre giorni. Per i progetti più urgenti, igus è in grado di effettuare spedizioni entro 24 ore.

Geometrie complesse stampate in modo semplice e in breve tempo

L'assemblaggio degli ingranaggi conici nell'unità di separazione del distributore era soggetta a numerose specifiche, tra cui un ingombro di installazione ristretto. Una cinghia aziona una lama che utilizza una guida miniaturizzata drylin N come guida lineare. L'albero in stampa 3D è guidato tramite due cuscinetti igus nella lamiera. L'installazione degli ingranaggi standard avrebbe comportato danni all'ingombro di installazione, costringendo a costosi assemblaggi monouso. Ma era prevista la produzione in serie di dispenser, quindi era necessaria un'alternativa più sensata. Alla fine la società ha trovato la soluzione: la produzione additiva. Il design CAD prodotto individualmente per l'ingranaggio conico è stato facilmente implementato nella sinterizzazione laser selettiva. Con questo sistema è stato possibile installare l'unità di trasmissione nello spazio di installazione ristretto del distributore, senza dover rinunciare a nulla. Oltre che dall'adattamento preciso e dettagliato dei componenti, JDM Innovation GmbH è rimasta impressionata dalla durata d'esercizio dei polimeri igus ad alte prestazioni.

Il disegno CAD mostra lo spazio compatto in cui è stata installata la complessa unità di azionamento.