低成本制造用于配药器的复杂驱动元件

• 所需产品：一个复杂锥齿轮和用于分离装置的驱动元件
• 制造方法：选择性激光烧结
• 要求：安装空间小、免维护、使用寿命五年以上
• 所用材料：iglidur i3
• 行业：医疗行业
• 通过合作取得的成功：快速、低成本地制造复杂部件，使用寿命长，在小安装空间中简单安装单个部件

 
应用概览：
JDM Innovation GmbH需要一个由锥齿轮和直线驱动器组成的驱动组件，用于对单独包装完成的药品进行分配的分配器的分离装置中。这种分配器用于根据提前编程好的时间表分配药袋。用于这种分配器的部件要可靠、免维护、能安装在非常狭小的安装空间中，且要具有5年以上的使用寿命。一开始，开发人员使用的是标准注塑齿轮，但是这种齿轮的组装非常耗时，不利于计量装置的批量生产。最终，他们转而采用易格斯的3D打印服务，解决了这一问题。首先，根据客户对安装空间的个性化要求，我们先在CAD中对复杂锥齿轮和直线驱动器进行了设计。然后通过选择性激光烧结制造出部件，部件可立即安装。通过这种方式生产出的部件不仅可拥有定制、复杂的几何形状，其中所使用的易格斯塑料iglidur I3还使其具有很长的使用寿命。目前，这种分离装置和齿轮已安装在大约400台设备中，每台设备每天配药多达5次。此前，我们对这些部件进行了耐久性测试，最终它们完成了2.5万次切割，成功通过测试。
 

分配器按照预先设定的时间可靠地分配单独包装的药物。

使用iglidur I3制造经久耐用的耐磨部件

iglidur I3内含固体润滑剂，因而无需维护或润滑，这使其非常适用于有高卫生要求的应用。除了清洁卫生外，由iglidur I3制成的部件还非常适用于任何易磨损的应用中。在易格斯内部实验室里所进行的测试表明，iglidur I3的耐磨性是传统激光烧结材料的3至30倍。此外，iglidur I3还具有很高的机械强度，因而特别适用于制造正齿轮、锥齿轮、驱动螺母、特殊滑块和球面轴承。一项齿轮测试证实了这一点。由iglidur I3制成的正齿轮的使用寿命是POM铣削塑料齿轮的五倍。

作为3D打印齿轮专家，易格斯还提供多款在线工具，用于帮助用户配置定制化齿轮。比如，使用寿命计算器可根据在易格斯测试实验室中进行的测试计算出齿轮的预期使用寿命并实时显示。而通过齿轮和齿条配置器，用户则可以根据需要轻松设计所需部件。另外，在线计算器则可以快速提供所需部件的准确报价。

由iglidur I3制成的驱动装置成功通过了JDM Innovation GmbH的测试。

问题

分配器中有限的安装空间使得优化部件布置非常困难。而且驱动装置的安装非常复杂，使用标准的注塑齿轮根本无法解决问题。此外，切割刀片的传送带会一直处于张紧状态，这会损坏电机的驱动轴，因此驱动元件的布置非常特别。而若要安装标准齿轮则不仅会导致其他部件的安装空间被占用，且其一次性组装成本高昂。但是该分配器旨在用于批量生产，且部件的使用寿命也必须要超过五年。

解决方案

增材制造的高设计自由度使得部件可以精确满足狭小安装空间的要求。最终，部件采用iglidur I3 SLS粉末通过选择性激光烧结制造而成，然后直接安装并测试。iglidur i3 SLS粉末专为激光烧结而开发，具有出色的耐磨特性。而且与由传统塑料制成的部件相比，由这种材料制成的部件的预期使用寿命可以提高30倍。此外，这种工艺的制造速度也要比注塑成型快得多。部件的交货时间通常为两到三天，对于紧急项目，易格斯也可在24小时内发货。

轻松、快速打印复杂的几何形状

用于分配器分离装置中的锥齿轮部件需要满足很多要求，比如能够适应狭小的安装空间等。滚动刀片由皮带移动，其中的直线导向装置使用的是drylin N微型导轨。3D打印轴则由安装在金属板上的两个易格斯轴承引导。此外，其中的齿轮并没有使用标准齿轮，因为标准齿轮不仅会占用其他部件的安装空间，且其一次性组装成本高昂。而分配器又旨在用于批量生产，因此需要一个更优的替代方案。最终，该公司选择采用增材制造来生产齿轮。他们先在CAD中定制设计锥齿轮，然后通过选择性激光烧结将其轻松制造出来。通过这种方法制造的驱动装置可以适应分配器的狭小安装空间，且不会占用其他部件的安装空间。除了部件可以精准、完美匹配外，易格斯高性能工程塑料的耐久性也让JDM Innovation GmbH公司印象深刻。

此CAD图纸呈现的是要安装复杂驱动装置的紧凑空间。