Wyprodukowane za pomocą technologii druku wykorzystującego filamenty ostrzegają przed przeciążeniem i zgłaszają wymaganą konserwację z wyprzedzeniem. Cechą szczególną jest to, że po raz pierwszy czujniki są bezpośrednio „drukowane” na elementach. W rezultacie mają nie tylko wyjątkowo krótkie terminy dostaw i charakteryzują się niskimi kosztami, ale także oferują przydatne rozwiązanie dla Przemysłu 4.0.

Powiązane firmy

Produkcja addytywna i Przemysł 4.0 – dwa tematy, które na zawsze zmieniają branżę. Inżynierom firmy igus udało się połączyć oba te elementy w jednym etapie produkcyjnym, za pomocą czujników drukowanych na wytwarzanym addytywnie trybokomponencie przy użyciu druku wielomateriałowego. 

– Osiągnęliśmy teraz prawdziwy przełom, dzięki inteligentnemu łożysku wydrukowanemu w 3D – mówi Monika Gawryś, manager usługi druk 3D w igus Polska. – W ten sposób możliwa jest również oszczędna konserwacja predykcyjna części specjalnych.

Na długo przed awarią, inteligentny element wydrukowany w 3D sygnalizuje o konieczności wymiany. Potrafi również wykryć przeciążenie, aby natychmiast zatrzymać aplikację i zapobiec dalszemu uszkodzeniu łożyska oraz całego systemu.

Monitorowanie zużycia i przeciążenia

igus od 2016 r. produkuje inteligentne i odporne na zużycie e-prowadniki, łożyska ślizgowe i prowadnice liniowe. Na początku specjalne łożyska ślizgowe były produkowane z materiału iglidur I3 w procesie spiekania laserowego, a „inteligencja” była wprowadzana podczas drugiego etapu. W takim przypadku produkcja inteligentnych części specjalnych, w małych ilościach, była złożona i kosztowna, ponieważ kolejne etapy pracy były projektowane indywidualnie dla danego elementu.

Korzystając z nowego procesu, programiści igus mogą teraz produkować takie inteligentne, odporne na zużycie części w zaledwie jednym kroku roboczym. Nie są już potrzebne żadne dalsze etapy przetwarzania, a inteligentne, specjalne części wymienne można produkować w sposób ekonomiczny. Warstwa czujnika jest nakładana na te części komponentu, które będą poddawane obciążeniu. Odporne na zużycie komponenty ze zintegrowanymi czujnikami są tworzone przy użyciu druku wielomateriałowego. Komponenty są wytwarzane z filamentów iglidur I150 lub iglidur I180 oraz specjalnie opracowanego, elektrycznie przewodzącego materiału do drukowania 3D, który dobrze wiąże się z trybofilamentem.

Dwa obszary zastosowań

Jeśli materiał przewodzący elektrycznie znajduje się między warstwami podlegającymi zużyciu, może ostrzegać o przeciążeniu. Dzieje się tak, ponieważ, w momencie gdy zmienia się obciążenie, zmienia się również opór elektryczny. Maszynę można zatrzymać i w ten sposób zapobiec dalszym uszkodzeniom. Aby określić limity obciążenia, łożysko należy odpowiednio skalibrować. Z drugiej strony, jeśli warstwa przewodząca jest umiejscowiona w powierzchni ślizgowej, zużycie można zmierzyć poprzez zmianę oporu.

Konserwacja predykcyjna jest możliwa, dzięki komponentowi wydrukowanemu w 3D. Bezsmarowy i bezobsługowy trybokomponent informuje o konieczności wymiany, unikając przestojów systemu i umożliwiając planowanie konserwacji z wyprzedzeniem. Jeśli elementy wydrukowane w 3D są również wykorzystywane na etapie przedseryjnym, zebrane dane dotyczące zużycia lub obciążenia dostarczają dodatkowych informacji o żywotności poszczególnych elementów lub planowanym zastosowaniu w produkcji seryjnej. Ułatwia to dostosowanie i optymalizację procesu rozwoju.

Źródło: igus