Pièces vite imprimées pour les tests Covid : résistantes à l'usure, hygiéniques et précises

• Ce qui était nécessaire : Préhenseur pour un bras de robot
• Procédé de fabrication : frittage sélectif au laser avec poudre SLS
• Exigences : bonnes propriétés de glissement, résistance à l'usure, précision constante
• Matériau : iglidur i3
• Secteur : secteur médical, robotique
• Succès grâce à la collaboration : livraison en 24 heures, fabrication économique de pièces spécifiques au client, fonctionnement sans lubrification.

L'application en un coup d'œil :
Pour une station de test automatisée Drive-In Corona, l'entreprise de services BoKa Automatisierung GmbH avait besoin pour son bras robotisé d'un préhenseur qui distribue avec précision les tubes à essai aux sujets. Le préhenseur doit pouvoir fonctionner en permanence afin de permettre un maximum de tests automatisés. La rapidité du procédé SLS et la livraison en un jour sur le site de Cologne ont été les critères décisifs, raison pour laquelle l'entreprise a opté pour une collaboration avec igus. Outre leur grande résistance à l'abrasion, les composants ont convaincu par les lubrifiants solides contenus dans le polymère haute performance, qui répondent aux exigences hygiéniques d'une telle station d'essai.

Au cours de la pandémie de Corona, les tests en cas de suspicion d'infection sont devenus la norme. La jeune entreprise de services industriels BoKa Automatisierung GmbH de Dorfprozelten a développé une station de test automatisée Drive-In Corona ("DriCo-Mate") afin de protéger le personnel médical des infections et de le soulager. Pour le bras robotisé à six axes qui distribue les tubes à essai aux personnes testées et les réceptionne à nouveau, il fallait encore un préhenseur qui garantisse un fonctionnement sans problème sur une longue période.

Grâce à la vitesse relativement élevée à laquelle les composants sont fabriqués par le procédé SLS, igus a pu présenter un prototype de préhenseur de robot dans un délai très court. Parallèlement, la matière plastique hautes performances iglidur i3 s'est révélée être un matériau approprié pour le préhenseur, car elle est résistante à l'usure et garantit ainsi une longue durée de performance malgré une forte sollicitation. De plus, iglidur i3 convainc par ses propriétés autolubrifiantes, ce qui signifie un meilleur standard d'hygiène pour la station de test.

Les sujets se rendent en voiture à la station de test. Là, ils sont guidés pas à pas dans le processus à l'aide d'un guide vidéo. La carte d'identité est scannée et un désinfectant est distribué pour les mains. Ensuite, la station attribue les données personnelles de la personne testée à un tube à essai par code-barres. C'est là qu'intervient le bras robotisé à six axes équipé d'un préhenseur : il présente le tube pour un prélèvement d'échantillon autonome. Celui-ci peut être surveillé par un professionnel de la santé via une transmission par caméra afin que le test soit exploitable. Une fois le prélèvement effectué, l'utilisateur remet le tube en place et le préhenseur stocke le tube jusqu'à son transport au laboratoire. Cette automatisation sans contact permet de protéger les médecins contre les infections et de réduire la charge de travail du personnel. Selon BoKa, une procédure de test dure environ quatre à six minutes. Le système de test peut être utilisé par deux personnes en même temps et peut collecter environ 500 échantillons en 24 heures.

En cette période de pandémie mondiale, il était particulièrement important de fabriquer et de livrer rapidement le prototype du préhenseur afin de présenter la station d'essai aux institutions médicales et aux autorités. La rapidité du procédé SLS et la livraison en un jour sur le site de Cologne ont été les critères décisifs qui ont poussé l'entreprise d'installations robotiques dans le domaine collaboratif à opter pour la collaboration avec igus GmbH. Parallèlement, la fabrication économique des préhenseurs spécifiques au client a convaincu. Par rapport aux pièces fraisées, les pinces robotisées sont fabriquées par impression 3D sans outillage, c'est-à-dire sans frais d'équipement supplémentaires.

Avec environ 500 prélèvements d'échantillons en 24 heures, la pince du robot est soumise à une charge et à des mouvements constants. Avec le plastique d'impression 3D résistant à l'usure iglidur i3, ces mouvements peuvent être exécutés sans problème, sans perdre de précision sur une longue période. Le matériau a été spécialement développé pour la fabrication de pièces soumises à des frottements et est jusqu'à 50 fois plus résistant à l'abrasion que d'autres matières plastiques. Le polymère haute performance peut être adapté et fabriqué dans les moindres détails aux souhaits de construction par le procédé SLS. En même temps, le matériau présente une grande résistance lors de son utilisation. Les lubrifiants solides intégrés dans le plastique permettent une utilisation sans lubrification externe et contribuent ainsi à améliorer le niveau d'hygiène de la station de test.