Odolné proti opotřebení, hygienické, přesné – rychlá výroba součástí tiskem pro testování na covid

• Co bylo potřeba: Chapadlo pro robotické rameno
• Výrobní proces: selektivní laserové spékání s práškem SLS
• Požadavky: Požadavky: dobré kluzné vlastnosti, odolnost proti opotřebení, konzistentní přesnost.
• Materiál: iglidur® i3
• Odvětví: Výroba, zpracování a distribuce: Průmysl: lékařský průmysl, robotika
• Úspěch díky spolupráci: Dodávka do 24 hodin, nákladově efektivní výroba dílů na míru, provoz bez mazání.

Aplikace na první pohled:
Pro automatizovanou zkušební stanici pro koronární testy s pohonem potřebovala servisní společnost BoKa Automatisierung GmbH chapadlo pro robotické rameno, které přesně dávkuje zkumavky testovaným subjektům. Chapadlo mělo být schopné nepřetržitého provozu, aby bylo možné provádět co nejvíce automatizovaných testů. Rozhodujícím kritériem byla rychlost procesu SLS a dodání do jednoho dne na pracoviště v Kolíně nad Rýnem, proto se společnost rozhodla pro spolupráci se společností igus®. Kromě vysoké odolnosti proti oděru zaujaly komponenty také pevnými mazivy obsaženými ve vysoce výkonném polymeru, které splňují hygienické požadavky takové zkušební stanice.

Během pandemie koronavirů se testování podezření na infekci stalo normou. Mladá společnost BoKa Automatisierung GmbH z Dorfprozelten, která se zabývá průmyslovými službami, vyvinula automatickou testovací stanici na koronaviry s pohonem ("DriCo-Mate"), která chrání zdravotnický personál před infekcí a snižuje jeho pracovní zátěž. Pro šestiosé robotické rameno, které vydává zkumavky testovaným osobám a opět je vyzvedává, bylo zapotřebí chapadlo, které by zaručilo plynulý provoz po dlouhou dobu.

Díky poměrně vysoké rychlosti, jakou jsou komponenty vyráběny v procesu SLS, byla společnost igus® schopna představit prototyp robotického chapadla ve velmi krátkém čase. Zároveň se jako vhodný materiál pro chapadlo ukázal vysoce výkonný plast iglidur® i3, který je odolný proti opotřebení a zaručuje tak dlouhou životnost i přes intenzivní používání. Kromě toho iglidur® i3 zaujme svými samomaznými specifikacemi, které znamenají lepší hygienický standard pro zkušební stanici.

Testované osoby dojedou na testovací stanici autem. Tam jsou krok za krokem vedeni videonávodem. Identifikační karta je naskenována a je vydán dezinfekční prostředek na ruce. Stanice poté přiřadí osobní údaje testované osoby ke zkumavce pomocí čárového kódu. Zde přichází ke slovu šestiosé robotické rameno s uchopovačem: předá zkumavku k nezávislému odběru vzorku. Ten může zdravotnický pracovník sledovat prostřednictvím kamerového přenosu, aby bylo možné test využít. Jakmile je stěr odebrán, uživatel vrátí zkumavku zpět a chapadlo ji uloží až do doby, než bude převezena do laboratoře. Tato bezkontaktní automatizace chrání zdravotníky před infekcí a snižuje pracovní zátěž personálu. Podle společnosti BoKa trvá jeden testovací postup přibližně čtyři až šest minut. Testovací systém mohou obsluhovat dva lidé současně a během 24 hodin dokáže odebrat přibližně 500 vzorků.

Zejména v době současné celosvětové pandemie bylo důležité rychle vyrobit a dodat prototyp chapadla, aby bylo možné testovací stanici představit zdravotnickým institucím a úřadům. Rozhodujícím kritériem byla rychlost procesu SLS a dodání do jednoho dne v Kolíně nad Rýnem, a proto se společnost pro robotické systémy v kolaborativním sektoru rozhodla pro spolupráci s igus® GmbH. Současně ji přesvědčila nákladově efektivní výroba chapadel na míru. Ve srovnání s frézovanými díly se robotické chapadla vyrábějí pomocí 3D tisku bez použití nástrojů, tedy bez dodatečných nákladů na přípravu.

Robotické chapadlo je vystaveno neustálému zatížení a pohybům, kterým je vystaveno přibližně 500 testovaných subjektů během 24 hodin. iglidur i3, plast odolný proti opotřebení při 3D tisku, umožňuje tyto pohyby snadno provádět a zároveň zachovat přesnost chapadla v průběhu času. Materiál byl vyvinut speciálně pro výrobu dílů citlivých na tření a jeho odolnost proti oděru je až 50krát vyšší než u jiných plastů. Proces SLS lze použít k přesnému přizpůsobení a výrobě vysoce výkonného polymeru požadavkům zákazníka. Materiál zároveň vykazuje velkou stabilitu při používání. Pevné mazivo zabudované v plastu umožňuje provoz bez vnějšího mazání, což přispívá ke zlepšení hygienického standardu zkušební stanice.