Części maszyn z tworzyw sztucznych odpornych na ścieranie

Firma igus poświęciła się zadaniu zwiększenia wydajności materiałów w dziedzinie wysokowydajnych technicznych tworzyw sztucznych. Koncentruje się w tym obszarze na rozwoju filamentów oraz proszków SLS do wytwarzania elementów o małym współczynniku tarcia i odpornych na zużycie, przeznaczonych do zastosowań przemysłowych.

Co oznacza "odporność na zużycie" dla elementów mechanicznych?

Odporność na zużycie to zdolność materiału do wytrzymania ścierania w różnych warunkach naprężeń. Rozważmy jako klasyczny przypadek łożysko ślizgowe. Wał obraca się lub ślizga w łożysku pod pewnym obciążeniem i z określoną prędkością. Zużycie powierzchni wewnętrznej oznacza zwiększenie średnicy łożyska, powstawanie luzów i innych niepożądanych efektów ubocznych, które ostatecznie prowadzą do uszkodzenia łożyska, a tym samym awarii maszyny. Może to jednak również skutkować zużyciem wału, którego naprawa lub wymiana jest w większości przypadków trudniejsza i droższa niż wymiana samego łożyska.

W związku z tym rozwój materiałów, nad którym pracują specjaliści z firmy igus, ma na celu jak największą poprawę ich odporności na zużycie. Termin "zużycie" można oczywiście rozszerzyć na inne ruchome zastosowania w podobnych warunkach – ślizgi, łożyska liniowe, koła zębate, nakrętki gwintowane, podkładki oporowe, chwytaki i wiele innych.

Dlaczego odporność na zużycie jest ważna dla druku 3D?

Druk 3D jest obecnie wykorzystywany nie tylko do budowy prototypów, ale także w produkcji przemysłowej jako sposób wytwarzania części końcowych. Stosowane w nim materiały muszą więc mieć takie same właściwości, jak te używane wcześniej w konwencjonalnych technologiach produkcyjnych. Dotyczy to wszystkich właściwości – mechanicznych, termicznych, elektrycznych itp. "Dla naszych klientów, którzy od lat polegają na wysokowydajnych polimerach firmy igus, odporność na zużycie i współczynnik tarcia są najważniejszymi właściwościami, nawet przy wyborze materiału do druku 3D" – mówi Monika Gawryś, menadżer ds. produkcji addytywnej igus Sp. z o.o.

Wielobranżowe zalety odpornych na zużycie materiałów do druku 3D

Kluczowymi gałęziami przemysłu są: motoryzacyjny, spożywczy i opakowaniowy, budowa maszyn i urządzeń oraz energetyka. W wielu z nich sięga się dziś po materiały iglidur, wykorzystywane albo w celu poprawy technologicznego aspektu zastosowania (np. aby zmniejszyć nakłady na konserwację poprzez wyeliminowanie konieczności regularnego smarowania), albo w celu obniżenia kosztów produkcji seryjnej – a najlepiej jedno i drugie! Ponieważ prawie każdą maszynę można ulepszyć za pomocą odpornych na zużycie komponentów, a w firmie igus regularnie opracowywane są nowe materiały spełniające specjalne wymagania (ESD, zgodne z normami żywnościowymi, trudnopalne itp.), coraz więcej branż odkrywa dla siebie zalety odpornych na zużycie tworzyw sztucznych z produkcji addytywnej.

Odporne na ścieranie, bezobsługowe i precyzyjne – chwytaki drukowane w 3D do robotów i manipulatorów

Zakłady wytwórcze bardzo zwracają uwagę na efektywność swojej produkcji. W związku z tym nie mogą sobie pozwolić na długotrwałe przezbrajanie maszyn oraz kilkutygodniowe oczekiwanie na nowe metalowe chwytaki, aby móc dostosować ich rozmiar do formatu produkowanego elementu. Z pomocą przychodzi tu bardzo szybka i ekonomiczna metoda produkcji części zużywających się – wspomniany druk 3D.

Z drukowanych chwytaków wykonanych z trybopolimerów od igus skorzystała m.in. firma Carecos Kosmetik GmbH, która potrzebowała łapek do chwytania nakrętek oraz umieszczania ich na pojemnikach. Wcześniej polegano tam na skomplikowanej obróbce chwytaków wykonanych z aluminium. Kosztowało to do 10 tys. euro za część, a produkcja zajmowała około sześciu tygodni. Firmowi specjaliści przekonali się jednak do wykonania tych elementów z polimeru z igliduru I150, który ma bardzo dużą odporność na wycieranie. Zaowocowało to 85-procentową oszczędnością kosztów oraz o 70% szybszą dostawą.

Z kolei inna niemiecka firma BoKa Automatisierung GmbH potrzebowała w ostatnim czasie do zautomatyzowanego stanowiska testowego Corona chwytaka do ramienia sześcioosiowego robota. Miał on precyzyjnie podawać probówki do testów, chroniąc tym samym przed infekcjami i odciążając personel medyczny. Jednak, aby umożliwić jak najwięcej zautomatyzowanych testów, chwytak musiał pracować non stop.

Dzięki stosunkowo dużej szybkości, z jaką wytwarzane są komponenty w procesie SLS, firma igus mogła w bardzo krótkim czasie zaprezentować prototyp chwytaka robotycznego iglidur I3, wysokowydajny polimer, który okazał się odpowiednim materiałem na chwytak, pozostaje odporny na zużycie i zapewnia długą żywotność, nawet podczas intensywnego użytkowania. Jest atrakcyjny również ze względu na swoje właściwości samosmarowe, które oznaczają lepszy standard higieniczny stacji testowej.

Na tych dwóch przykładach doskonale widać, że nowoczesne technologie wytwarzania, takie jak druk 3D, umożliwiają znaczne zwiększenie efektywności stosowanych w produkcji maszyn.

igus
www.igus.pl