Các thành phần chống mài mòn, hợp vệ sinh, chính xác - được in nhanh để thử nghiệm Corona

• Những gì cần thiết: Bộ kẹp cho một cánh tay robot
• Phương pháp sản xuất:In thiêu kết laser chọn lọc với bột in thiêu kết laser
• Các yêu cầu: Tính chất trượt tốt, chống mài mòn, độ chính xác nhất quán
• Vật liệu: iglidur I3
• Ngành: Y tế, robot
• Thành công từ sự hợp tác: Xuất kho trong vòng 24 giờ, sản xuất các bộ phận dành riêng cho khách hàng với chi phí hiệu quả, vận hành không cần bôi trơn

Tổng quan về ứng dụng:
Đối với một trạm thử nghiệm Corona truyền động tự động, BoKa Automatisierung GmbH, một công ty dịch vụ, cần một bộ kẹp cho cánh tay robot của mình để cung cấp các ống nghiệm với độ chính xác cho các đối tượng thử nghiệm. Bộ kẹp cần thiết để có thể xử lý hoạt động liên tục nhằm tối đa hóa số lượng thử nghiệm tự động. Tốc độ in thiêu kết laser và việc giao hàng trong vòng một ngày tới địa điểm Cologne là những tiêu chí quan trọng khiến BoKa chọn igus GmbH làm đối tác hợp tác. Ngoài khả năng chống mài mòn lớn, các thành phần còn có chất bôi trơn rắn chứa trong nhựa hiệu năng cao giúp đáp ứng các yêu cầu vệ sinh của một trạm thử nghiệm như vậy.
 

Mặt trước và bên trong của "DriCoMaTe" của BoKa Automatisierung GmbH, có trụ sở tại Dorfprozelten, Đức

Vấn đề

Trong quá trình diễn ra đại dịch Corona, các xét nghiệm đã trở nên bình thường khi nghi ngờ nhiễm. BoKa Automatisierung GmbH, một công ty dịch vụ công nghiệp trẻ có trụ sở tại Dorfprozelten, Đức, đã phát triển một trạm thử nghiệm Corona lái xe ("DriCoMaTe") để giúp giảm bớt nhân viên y tế và bảo vệ họ khỏi bị nhiễm. Cánh tay robot sáu trục, phân phối các ống nghiệm cho các đối tượng thử nghiệm và lấy lại chúng, yêu cầu một bộ kẹp đảm bảo hoạt động trơn tru trong thời gian dài.

Giải pháp

Nhờ vào tốc độ tương đối cao mà các thành phần được sản xuất bằng quy trình SLS, igus đã có thể trình bày một nguyên mẫu cho bộ kẹp robot trong một thời gian rất ngắn. iglidur I3, một nhựa hiệu năng cao, được chứng minh là vật liệu phù hợp cho bộ kẹp, nó có khả năng chống mài mòn, đảm bảo tuổi thọ lâu dài dù sử dụng nhiều. iglidur I3 cũng hấp dẫn vì đặc tính tự bôi trơn của nó, có nghĩa là một tiêu chuẩn vệ sinh tốt hơn cho trạm thử nghiệm.

Chức năng kiểm tra Corona lái xe

Các đối tượng thử nghiệm lái xe đến trạm thử nghiệm. Tại đó, họ được hướng dẫn từng bước trong quá trình lấy mẫu bằng video hướng dẫn. ID cá nhân được quét và cung cấp chất khử trùng cho tay của đối tượng thử nghiệm. Sau đó, trạm liên kết dữ liệu cá nhân của đối tượng thử nghiệm với một ống nghiệm bằng mã vạch. Đây là nơi mà cánh tay robot sáu trục với bộ kẹp của nó đi vào: nó đưa ống để người dùng có thể đưa mẫu. Chuyên gia y tế có thể giám sát việc lấy mẫu bằng camera để đảm bảo rằng mẫu có thể sử dụng được. Sau khi mẫu đã được bỏ thành công trong ống, người sử dụng trả ống vào bộ kẹp, đặt ống này vào kho cho đến khi có thể vận chuyển đến phòng thí nghiệm. Tính năng tự động hóa không tiếp xúc này vừa giúp giảm bớt nhân viên y tế vừa bảo vệ họ khỏi bị nhiễm. BoKa nói rằng quy trình lấy mẫu mất khoảng bốn đến sáu phút. Hệ thống thử nghiệm có thể phục vụ hai người cùng một lúc, thu thập khoảng 500 mẫu trong 24 giờ.

Cánh tay robot sáu trục với bộ kẹp làm bằng iglidur I3

Sản xuất nhanh chóng, tiết kiệm chi phí trong thời kỳ đại dịch

Trong thời kỳ đại dịch toàn cầu hiện nay, điều đặc biệt quan trọng là phải sản xuất và cung cấp thiết bị kẹp một cách nhanh chóng để có thể đưa trạm thử nghiệm đến các cơ sở y tế và cơ quan chính phủ. Tốc độ in thiêu kết laser và việc giao hàng trong vòng một ngày tới địa điểm Cologne là những tiêu chí quan trọng khiến BoKa chọn igus GmbH làm đối tác hợp tác. Đồng thời, việc sản xuất bộ kẹp tùy chỉnh với chi phí hiệu quả là rất ấn tượng. Không giống như các bộ phận được gia công, bộ kẹp robot in 3D không yêu cầu công cụ, có nghĩa là không có chi phí thiết lập.

Mô hình 3D DriCoMaTe

iglidur I3 như một thành phần đáng tin cậy trong bộ kẹp robot

Với khoảng 500 đối tượng thử nghiệm trong vòng 24 giờ, bộ kẹp robot phải chịu tải trọng và chuyển động liên tục. iglidur I3, một nhựa in 3D chống mài mòn, cho phép thực hiện các chuyển động này một cách dễ dàng mà vẫn giữ được độ chính xác của bộ kẹp theo thời gian. Vật liệu được phát triển đặc biệt để sản xuất với các bộ phận nhạy cảm với ma sát và khả năng chống mài mòn của nó lên đến 50 lần so với nhựa khác. Quy trình SLS có thể được sử dụng để điều chỉnh và sản xuất chính xác nhựa hiệu năng cao theo yêu cầu của khách hàng. Đồng thời, vật liệu thể hiện tính ổn định cao trong quá trình sử dụng.  Chất bôi trơn rắn nhúng trong nhựa cho phép hoạt động mà không cần bôi trơn bên ngoài, góp phần cải thiện tiêu chuẩn vệ sinh trạm thử nghiệm.

Simon Karl (trái) và Severin Bobon (phải), Giám đốc điều hành BoKa Automatisierung GmbH