Công nghệ bearing và hệ thống cấp nguồn, dẫn cáp đáng tin cậy cho máy in 3D đa đầu phun

Máy in 3D đa đầu phun FX-7 Pro của Liqtra GmbH là một trong những máy in 3D FFF (Fused Filament Fabrication) có năng suất cao nhất hiện nay (tính đến năm 2023). So với công nghệ in một đầu phun, thời gian sản xuất có thể giảm trung bình 75%, đồng thời độ bền của chi tiết theo hướng in được cải thiện tới 37%. Hiện nay, Liqtra tập trung vào lĩnh vực chỉnh hình, nơi chân tay giả và nẹp chỉnh hình bằng polypropylene có thể được sản xuất nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và tùy chỉnh theo nhu cầu riêng của từng bệnh nhân bằng máy in 3D – ngay tại bệnh viện hoặc trung tâm chỉnh hình.

Công nghệ đa đầu phun đòi hỏi nguồn cấp vật liệu lớn. Vì vậy, FX-7 Pro được trang bị khoang chứa tám cuộn filament, cho phép cấp vật liệu đồng thời từ nhiều cuộn khác nhau. Tại đây, đội ngũ thiết kế nhận thấy các con lăn đang sử dụng cho filament vẫn còn tiềm năng cải tiến do việc thiết kế và lắp ráp trục đòi hỏi nhiều công sức.

Đối với trục Z của máy in 3D, họ cần một giải pháp truyền động bền bỉ, có khả năng hoạt động ổn định ở nhiệt độ khoảng 80°C bên trong máy, đồng thời đủ nhỏ gọn để lắp vừa khoang in có không gian hạn chế. Hệ thống dẫn cáp cũng phải đáp ứng những yêu cầu tương tự nhằm đảm bảo việc cấp nguồn và truyền dữ liệu luôn ổn định và đáng tin cậy.

igus đã mang đến những giải pháp motion plastics phù hợp cho ứng dụng máy in 3D. Giải pháp cho bài toán con lăn là các con lăn băng tải xiros được lắp sẵn nắp chặn hai đầu, có thể được Liqtra đặt hàng dưới dạng chi tiết ép phun tùy chỉnh với chi phí tối ưu. Các con lăn băng tải này sử dụng vòng bi nhựa kết hợp với ống thành mỏng, giúp giảm tới 48% trọng lượng so với các giải pháp kim loại. Đồng thời, so với vòng bi cầu kim loại, chúng cho khả năng tăng tốc và giảm tốc tốt hơn đáng kể. Nhờ đó, không cần sử dụng thêm cơ cấu phanh. Các vòng bi gần như không bị mài mòn này còn hoạt động hoàn toàn không cần bôi trơn, chịu được nhiệt độ lên tới 80°C và không bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn.

Liqtra cũng tận dụng lợi thế của khả năng vận hành khô, không cần bảo trì trên trục Z. Tại đây, trục vít me ren thang dryspin thiết kế đặc biệt kết hợp với đai ốc vít me nhựa có mặt bích được sử dụng. Các đặc tính vật liệu và hình học được tối ưu hóa đồng bộ, mang lại hiệu suất cao, hệ số ma sát thấp và mức độ mài mòn rất thấp. Hệ thống truyền động được hoàn thiện với động cơ bước trục vít drylin E. Giải pháp này cho tốc độ cao, độ chính xác lớn và dễ dàng điều khiển. Nhờ thiết kế nhỏ gọn, động cơ có thể được tích hợp dễ dàng vào khoang in có diện tích hạn chế.

Các xích dẫn cáp của chúng tôi cũng ghi điểm nhờ thiết kế tiết kiệm không gian. FX-7 Pro sử dụng xích dòng E2.1 dành cho tải trọng trung bình và dòng E4.1 dành cho tải trọng cao hơn. Để tạo đủ không gian trong khoang in cho tám cuộn filament, xích dẫn cáp được lắp theo phương ngang ở bên cạnh đầu in. Giải pháp này dẫn hướng cáp an toàn và dễ dàng chịu được tải trọng lớn phát sinh từ số lượng cáp cấp nguồn và cáp tín hiệu cần sử dụng.