Sneller bloed testen mogelijk dankzij in 3D geprint tandwiel

• Wat was er nodig? Lichtgewicht tandwiel om het oplossend vermogen van een stappenmotorsysteem te vergroten
• Productieproces: Selectief lasersinteren (SLS)
• Vereisten: Zowel lichtgewicht als slijtvast, onderhoudsarm, smeervrij
• Materiaal: iglidur® i3
• Industrie: Medische technologie
• Succes door samenwerking: Het overwinnen van de technische obstakels voor het realiseren van de gepatenteerde technologie, verbeterde voorspelbaarheid van hartaanvallen

Om de troponineconcentratie in het bloed nauwkeurig te kunnen registreren, werd een stappenmotor van 0,9 graden in serie gekoppeld met twee tandwielen die beide een overbrengingsverhouding van 100:1 hebben. Wat de resulterende resolutie van 0,00009 graden nog in de weg stond, was de verhoogde traagheid van het systeem door de metalen tandwielen. Er was lichter materiaal nodig zodat het koppel van de stappenmotor de traagheid van het systeem kon overwinnen.

Bovendien vereist een ziekenhuisomgeving speciale werkomstandigheden. Het aanpassen van het apparaat voor onderhoud kan sommige patiënten het leven kosten. Dit betekent onder andere dat de tandwielen smeervrij moeten draaien. Bovendien kunnen smeermiddelen een biologisch gevaar vormen tijdens bloedtesten. Wat de tandwielen betreft, testte Cor.Sync in eerste instantie verschillende metalen modellen. Toen er een geschikt apparaat was gevonden, werd er gezocht naar een smeervrije uitvoeringsoptie.

Het 3D-printen van het tandwiel uit de slijtvaste iglidur ® i3 kunststof voldeed aan alle eisen. Dankzij de 3D printservice van igus® kon het gewenste ontwerp met minimale traagheid worden gerealiseerd. Bovendien was de onderhoudsvrijheid van het systeem gegarandeerd dankzij het zelfsmerende tandwiel van polymeer.

In wezen is een bloedtest gebaseerd op wat bekend staat als SPR-spectroscopie. Een troponineconcentratie in het kritische bereik van 1 tot 100ng/L duidt op een verhoogd risico op een hartaanval. In de technologie die Cor.Sync gebruikt, zou een stappenmotor met een troponineconcentratie van 1ng/L een hoekfluctuatie van ongeveer 0,009 graden produceren. Daarom werd de beschikbare stappenmotor van 0,9 graden gekoppeld aan twee tandwielkasten in serie. Elke tandwielkast heeft een overbrengingsverhouding van 100:1, waardoor een hoekverdraaiing van 0,00009 graden mogelijk is. Metalen tandwielen zijn echter niet geschikt voor een dergelijke toepassing omdat ze te zwaar zijn in verhouding tot het koppel van de stappenmotor. De hoogwaardige polymeren van igus worden vooral gekenmerkt door hun lage gewicht en slijtvastheid.

In ziekenhuisomgevingen wordt het gebruik van smeermiddelen vermeden, omdat deze een gunstige omgeving kunnen vormen voor de verspreiding van infectieuze agentia. Daarom werden niet alleen de zelfsmerende iglidur® i3 tandwielen gebruikt, maar ook andere smeringsvrije igus® componenten in andere delen van het apparaat. Het optische systeem bestaat bijvoorbeeld onder andere uit laserdiodes en fotodiodes die op elkaar moeten worden uitgelijnd. Hiervoor werden de optische elementen gemonteerd op de drylin® W nokkensledes, die over de drylin® W dubbele rail glijden en zo de concentriciteit en uitlijning van het optische systeem garanderen.