Élément de connexion fonctionnel pour chaînes d'énergie directement issu de l'impression 3D

• De quoi avait-on besoin ? Eléments de raccordement et entraîneurs pour les chaînes d'énergie dans l'imprimante 3D à grande échelle d'igus.
• Procédé de fabrication : Extrusion de filaments (FDM)
• Exigences à respecter : Similitude avec le matériau de la chaîne énergétique, soumis à des forces de traction et de flexion.
• Matériau : igumid P190
• Secteur : construction d'imprimantes 3D
• Succès de la collaboration : des pièces uniques fonctionnelles ont pu être fabriquées en quelques heures, l'imprimante 3D peut être rendue plus compacte et moins chère grâce aux pièces spéciales.

L'application en un coup d'œil

Dans la propre imprimante 3D grand format d'igus, des chaînes d'énergie sont installées pour guider les câbles sans risque de rupture. Ces câbles relient les têtes d'impression à la commande et relient ainsi les capteurs de température, les éléments chauffants et les moteurs pas à pas. Une extrémité des chaînes est solidement fixée au chariot et l'autre extrémité est utilisée pour faire des allers-retours avec la tête d'impression. Le montage nécessitait des composants individuels sur lesquels la chaîne d'énergie pouvait être fixée et connectée. Les ingénieurs de l'équipe d'impression 3D n'ont pas hésité à utiliser le procédé d'extrusion de filament (FDM) pour fabriquer ces pièces individuelles à partir du filament renforcé par des fibres igumid P190. Le procédé FDM a permis d'imprimer les pièces individuelles en quelques heures, qui ont pu être testées directement sur l'imprimante 3D grand format en provenance de l'imprimante 3D.

Afin de pouvoir guider en toute sécurité les câbles des capteurs de température, des éléments chauffants et des moteurs pas à pas pour les têtes d'impression de l'imprimante 3D grand format pendant qu'elle imprime, deux éléments de raccordement individuels pour la chaîne d'énergie étaient nécessaires. Les propriétés du matériau de ces éléments devaient être similaires à celles des chaînes d'énergie moulées par injection et ils devaient pouvoir résister à d'éventuelles contraintes de traction et de flexion. Ailleurs, il fallait des entraîneurs sur mesure pour monter les chaînes d'énergie sur les composants mobiles de l'imprimante. Les éléments de raccordement et les entraîneurs nécessaires ne correspondaient pas à des dimensions standard et ont dû être fabriqués séparément.

La solution la plus évidente et la plus rapide était l'impression 3D des pièces avec le filament igus igumid P190. L'alternative aurait été des pièces en tôle pliée, mais les pièces imprimées en 3D ont su convaincre par leur légèreté, leur disponibilité rapide et leur mise en œuvre flexible lors de l'impression. Il a donc été possible d'imprimer des éléments spéciaux parfaitement ajustés, qui ont pu être fixés directement aux extrémités des chaînes d'énergie en quelques heures à partir de l'imprimante 3D. Les solutions individuelles ont ici le grand avantage de permettre un montage moins encombrant des chaînes d'énergie. Le filament igus igumid P190 séduit par sa similitude avec le matériau des chaînes d'énergie moulées par injection, ainsi que par sa grande résistance grâce au renforcement en fibres de carbone.

Construction légère et liberté géométrique facilement réalisables avec l'impression 3D

Avec la fabrication additive, un procédé industriel sans outillage et économe en ressources est apparu sur le marché, offrant de nouvelles possibilités pour la production de pièces individuelles. L'ajout de matériau couche par couche via - comme dans cet exemple d'application - une buse qui peut être déplacée entièrement librement dans deux axes orthogonaux, ouvre le champ des possibles pour des structures géométriques plus audacieuses et plus compliquées que ce qui serait possible sans coûts considérables, par exemple dans le moulage par injection ou le fraisage. Des géométries individuelles, des structures légères et un haut degré d'intégration fonctionnelle sont possibles sans grands frais.

Impression multimatériaux avec igumid P190 & iglidur i190

Dans l'impression 3D, 4K n'est pas la résolution, mais le nombre de matières plastiques qui peuvent être traitées pour un composant lors d'un processus d'impression. Chez igus, il est possible de traiter jusqu'à 4 matières plastiques pour un composant imprimé en 3D. Bien entendu, chaque plastique a une fonction particulière. Ainsi, les filaments igumid P150 et igumid P190 ont été développés pour servir de matériaux partenaires particulièrement rigides et solides pour les filaments iglidur i150 et i190 optimisés sur le plan tribologique et pour fabriquer des pièces d'usure particulièrement polyvalentes. Le filament igumid P190 a une résistance deux fois plus élevée que celle de l'iglidur i190, ce qui permet d'obtenir une excellente durée de vie des pièces lorsque les deux matériaux sont combinés dans l'impression multimatériaux. Il est adapté aux pièces légères, car le renfort en fibres de carbone garantit une résistance et une rigidité maximales même avec une faible quantité de matériau.