Resistenti all'usura, igieniche e precise – parti stampate velocemente per facilitare i test per il coronavirus

• Cosa serviva:pinza per braccio robotico
• Metodo di produzione:sinterizzazione laser selettiva con polvere SLS
• Requisiti:buone proprietà di scorrimento, resistenza all'usura, precisione costante
• Materiale: iglidur I3
• Settore: medicale, robotica
• Successo per il cliente: consegna in 24 ore, produzione economica di parti specifiche per il cliente, funzionamento esente da lubrificazione

 
L'applicazione in sintesi:
per una stazione drive-in di test automatizzati per il coronavirus, l'azienda di servizi BoKa Automatisierung GmbH aveva bisogno di una pinza per il suo braccio robotico, che ha il compito di distribuire con precisione provette ai soggetti del test. La pinza doveva funzionare in modo continuativo per consentire quanti più test automatizzati possibile. La velocità della sinterizzazione laser e la consegna in un solo giorno alla sede di Colonia sono stati fattori cruciali che hanno portato BoKa a scegliere igus GmbH come partner di collaborazione. Oltre all'elevata resistenza all'usura, i componenti da sinterizzazione laser di igus hanno convinto grazie ai lubrificanti solidi contenuti nel polimero ad alte prestazioni, che aiutano a soddisfare i requisiti igienici di una simile stazione di test.
 

Vista anteriore e all'interno del "DriCoMaTe" di BoKa Automatisierung GmbH, con sede a Dorfprozelten, Germania

Problema da risolvere

Da quando è iniziata la pandemia di coronavirus, i test sono diventati normali quando vi è il sospetto di contagio. BoKa Automatisierung GmbH, una giovane azienda di servizi con sede a Dorfprozelten, in Germania, ha sviluppato una stazione drive-in di test per il coronavirus ("DriCoMaTe") per agevolare il personale medico e proteggerlo dai contagi. Il braccio robotico a sei assi, che distribuisce le provette ai soggetti del test e le ritira, necessitava di una pinza che garantisse un funzionamento continuo a lungo termine.

Soluzione

Grazie alla velocità relativamente elevata con cui i componenti vengono prodotti mediante sinterizzazione laser, igus ha potuto presentare un prototipo per la pinza del robot in poco tempo. Il polimero ad alte prestazioni iglidur I3 si è dimostrato adeguato alla pinza, essendo resistente all'usura e garantendo una lunga durata d'esercizio nonostante l'uso intensivo. iglidur I3 è interessante anche perché è autolubrificante, offrendo un migliore standard igienico per la stazione di test.

Funzionalità di test per il coronavirus in un drive-in

I soggetti del test si avvicinano con la macchina alla stazione di test. Qui vengono guidati passo passo attraverso il processo di campionamento con istruzioni video. Una volta scansionato l'ID personale del soggetto del test, gli viene fornito del disinfettante per le mani. La stazione associa quindi i dati personali del soggetto del test con una provetta mediante un codice a barre. A questo punto entra in gioco il braccio robotico a sei assi con la sua pinza: porge la provetta così che l'utente possa consegnare il campione. Il personale medico può monitorare il campionamento tramite una telecamera per assicurarsi che il campione sia utilizzabile. Una volta che il campione è stato depositato con successo nella provetta, l'utente restituisce la provetta alla pinza, che la mette da parte fino a quando viene trasferita al laboratorio. Questa automazione senza contatti agevola il personale medico e lo protegge dai contagi. BoKa sostiene che il processo di campionatura richieda da quattro a sei minuti circa. Il sistema di test può servire due persone contemporaneamente, raccogliendo circa 500 campioni in 24 ore.

Braccio robotico a sei assi con pinza in iglidur I3

Produzione veloce ed economica durante la pandemia

Durante l'attuale pandemia globale era particolarmente importante produrre e consegnare la pinza in modo veloce, affinché la stazione di test potesse essere introdotta presso strutture mediche e agenzie governative. La velocità della sinterizzazione laser e la consegna in un solo giorno alla sede di Colonia sono stati fattori cruciali che hanno portato BoKa a scegliere igus GmbH come partner di collaborazione. Un altro aspetto decisivo è stata la produzione economica della pinza personalizzata. A differenza delle parti lavorate a macchina, le pinze per robot stampate in 3D non necessitano di attrezzi, il che elimina i costi di allestimento.

Modello 3D DriCoMaTe

iglidur I3 come componente affidabile nella pinza per robot

Dati i circa 500 soggetti di test ogni 24 ore, la pinza del robot è soggetta a un carico e a un movimento costanti. Il polimero per la stampa 3D resistente all'usura iglidur I3 consente di effettuare facilmente questi movimenti, garantendo la precisione della pinza nel tempo. Il materiale è stato appositamente sviluppato per produrre parti sensibili all'attrito e la sua resistenza all'usura è fino a 50 volte maggiore di quella di altri polimeri. Il polimero ad alte prestazioni può essere adattato e prodotto in modo preciso secondo i requisiti del cliente con il processo di sinterizzazione laser. Allo stesso tempo il materiale presenta una grande stabilità durante l'impiego.  Il lubrificante solido integrato nel polimero consente un funzionamento esente da lubrificazione esterna, contribuendo a uno standard igienico migliorato della stazione di test.

Simon Karl (sin.) e Severin Bobon (des.), BoKa Automatisierung GmbH Executive Managers