Smeringvrije lagertechnologie en compacte energievoorziening voor 3D-printers met meerdere spuitmonden

De FX-7 Pro multi-nozzle 3D printer van Liqtra GmbH is een van de meest productieve fused filament fabrication 3D printers die momenteel verkrijgbaar is (vanaf 2023). Vergeleken met printen met één nozzle kunnen procestijden met gemiddeld 75% worden verkort en kan de componentsterkte in de bouwrichting met maximaal 37% worden verhoogd. Liqtra richt zich momenteel op orthopedie: prothesen en orthesen van polypropyleen kunnen met de 3D-printer snel en voordelig worden geproduceerd als producten op maat, aangepast aan de individuele behoeften van de patiënt - zelfs direct ter plaatse in de kliniek of het orthopedisch centrum.

De multi-nozzle technologie vereist een grote materiaalvoorraad. De FX-7 Pro is daarom uitgerust met een materiaalkamer voor acht filamentrollen, waaruit tegelijkertijd materiaal kan worden verwijderd. Hier zagen de ontwerpers mogelijkheden voor verbetering in de aanvankelijk gebruikte lagerrollen voor de filamenten, omdat het ontwerp en de montage van de as veel inspanning vergde.

Voor de z-as van de 3D-printer zochten ze een duurzame aandrijftechnologie die de temperaturen van ongeveer 80°C in de printer gemakkelijk kon weerstaan en zo compact mogelijk was om in de beperkte installatieruimte te passen. Aan deze eisen moet ook worden voldaan door de kabelgeleiders, die ervoor zorgen dat de stroomtoevoer en het gegevenstransport betrouwbaar functioneren.

Met onze motion plastics hadden we bij igus de juiste oplossingen klaar voor gebruik in de 3D-printer. Het antwoord op het lagerrolprobleem zijn volledig geassembleerde xiros transportrollen met eindkappen, die Liqtra kosteneffectief kan bestellen als spuitgietonderdelen in speciale vormen. De transportrollen bestaan uit kunststof kogellagers en dunwandige buizen, die een gewichtsbesparing tot 48% mogelijk maken in vergelijking met metalen oplossingen en, in tegenstelling tot metalen kogellagers, aanzienlijk beter versnellen en vertragen. Dit voordeel betekent dat er geen extra remmen gebruikt hoeven te worden. De praktisch slijtagevrije lagers werken ook zonder smeermiddelen, zijn bestand tegen temperaturen tot 80°C en zijn ongevoelig voor stof en vuil.

Liqtra maakt ook gebruik van het voordeel van onderhoudsvrije droge werking in de z-as: hier worden dryspin trapeziumvormige loodschroeven in een speciaal ontwerp met kunststof loodschroefmoeren met flens gebruikt. Door hun perfect op elkaar afgestemde specificaties en geometrie bereiken ze een hoog rendement met een lage wrijvingscoëfficiënt en lage slijtage. Het aandrijfsysteem wordt gecompleteerd door een drylin E-stappenmotor voor de hoofdschroef. Hij biedt een hoge snelheid, werkt nauwkeurig en is eenvoudig te bedienen. Dankzij het compacte type kan hij gemakkelijk worden geïntegreerd in de beperkte installatieruimte.

FX-7 Pro, serie E2.1 voor gemiddelde belasting en E4.1 voor hogere belasting worden gebruikt. Om voldoende installatieruimte te creëren voor het voeden van de acht filamenten, wordt de kabelrups aan de zijkant van de printkop geïnstalleerd in een horizontale installatiepositie. Deze geleidt de kabel veilig en is zonder problemen bestand tegen de grote krachten die worden veroorzaakt door het grote aantal toevoerleidingen.