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Stampa 3D per macchine da caffè completamente automatiche - lunga durata d'esercizio per la regolazione automatica del vassoio reggi-tazza

  • Cosa serviva: componenti per il meccanismo di regolazione automatica del vassoio reggi-tazza di una macchina da caffè completamente automatica
  • Metodo di produzione: sinterizzazione laser selettiva
  • Requisiti: conformità al contatto con alimenti, stabilità, rigidità, ottime caratteristiche di funzionamento, precisione dimensionale
  • Materiale: iglidur I6
  • Settore: distributori automatici
  • Successo per il cliente: elevata resistenza all'usura, robustezza e lunga durata d'esercizio, conformità al contatto con alimenti ai sensi della normativa FDA e del Regolamento UE 10/2011
L'applicazione in sintesi:
in precedenza, il vassoio reggi-tazza di queste macchinette da caffè automatiche veniva regolato manualmente in base al formato della tazza. in base al formato della tazza. Per automatizzare la regolazione del vassoio, un team di studenti della scuola di ingegneria meccanica Ansbach ha sviluppato un vassoio reggi-tazza motorizzato con regolazione dell'altezza controllata da sensore. Per la meccanica della regolazione in altezza è stato utilizzato un motore corredato da supporto e albero stampati in 3D. Le parti stampate in 3D realizzate con il polimero ad alte prestazioni iglidur I6 presentano eccellenti caratteristiche di funzionamento, elevata rigidità e durata prolungata. Inoltre, il polimero tribologicamente ottimizzato è compatibile al contatto con gli alimenti secondo la normativa FDA e il regolamento UE 10/2011.
 
 
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Meccanismo per la regolazione dell'altezza del vassoio tazze, composto da un attuatore e supporto albero Meccanismo per la regolazione dell'altezza del vassoio tazze, composto da un attuatore e supporto albero

Problema da risolvere

A fronte della tradizionale regolazione manuale dell'altezza del vassoio reggi-tazza della macchina da caffè, è emersa l'esigenza di disporre di una soluzione automatizzata. Un team della scuola di ingegneria meccanica Ansbach ha sviluppato un meccanismo a motore con regolazione dell'altezza controllata da sensore. Era importante reperire materiali idonei per il sistema di "supporto albero". I presupposti del sistema consistevano in eccellenti caratteristiche di funzionamento tra supporto albero e attuatore, oltre a un'affidabile precisione dimensionale rispetto alle parti interne della macchina da caffè. Al contempo, era necessario disporre di materiali conformi al contatto con alimenti e al peso complessivo della tazza.

Soluzione

Il team ha trovato, in igus GmbH, il partner ideale. Grazie alla collaborazione con Tom Krause, responsabile dell'Additive Manufacturing, il team ha realizzato un prototipo del sistema meccanico avvalendosi della stampa 3D. È stato scelto il polimero ad alte prestazioni iglidur I6, appositamente sviluppato da igus per la sinterizzazione laser. In particolare, il team ha apprezzato l'elevata stabilità, la precisione dimensionale e le caratteristiche di funzionamento. Dopo aver rivisto e migliorato alcuni dettagli, tutti i componenti necessari sono stati ordinati utilizzando il servizio di stampa 3D. Oltre alle specifiche sopra citate, non sono passate inosservate l'elevata resistenza all'usura, il livello di dettaglio e la conformità al contatto con alimenti ai sensi della normativa FDA e del regolamento UE 10/2011. Altri fattori decisamente positivi sono stati il processo di sinterizzazione laser senza necessità di attrezzaggi e la possibilità di produrre le parti in modo efficiente senza quantitativo d'ordine minimo.

Funzionamento della regolazione automatica del vassoio reggi-tazza

Il termine "macchina da caffè completamente automatica" è sostanzialmente riferito al processo automatizzato di preparazione del caffè. Fino ad oggi, la regolazione in altezza del vassoio reggi-tazza avveniva manualmente, in base al formato della tazza. Per realizzare una macchina da caffè che fosse davvero completamente automatica, un team di progetto della scuola di ingegneria meccanica Ansbach ha sviluppato un ingegnoso sistema di regolazione automatizzato per il vassoio reggi-tazza. La regolazione dell'altezza, controllata da sensori, consiste nell'attivazione del meccanismo a motore collegato alle leve, costituito da albero e supporto di estremità stampati in 3D. I sensori misurano la corsa tra il bordo superiore della tazza e l'estremità inferiore della bocca di erogazione della bevanda, riconoscendo inoltre le tazze trasparenti e opache. L'utilizzo del software permette di controllare il motore fino al raggiungimento della distanza rilevata.
Vista anteriore della macchina da caffè completamente automatica con vassoio reggi-tazza a regolazione automatizzata Vista anteriore della macchina da caffè completamente automatica con vassoio reggi-tazza a regolazione automatizzata

iglidur I6 - polimero ad alte prestazioni conforme al contatto con alimenti

Per la meccanica, è stato utilizzato il polimero tribologicamente ottimizzato iglidur I6, particolarmente resistente all'usura. Lo scorrimento tra albero e supporto ha rappresentato uno degli aspetti decisivi che hanno convinto il team a selezionare questo materiale. Soprattutto nel settore dei distributori automatici, i materiali igus offrono vantaggi notevoli. I lubrificanti solidi incorporati eliminano la necessità di una lubrificazione esterna. In particolare, questo rende possibili condizioni igieniche di funzionamento e il contatto con alimenti, in conformità alla normativa FDA e al Regolamento UE 10/2011. Il materiale - appositamente sviluppato per la sinterizzazione laser - presenta una durata d'esercizio decisamente più lunga rispetto alle plastiche più comuni.
 
 
Maggiori informazioni su iglidur I6
Polvere SLS iglidur I6 e ruota a vite senza fine iglidur I6 è disponibile in commercio come materiale per la sinterizzazione laser, apprezzato per le buone proprietà di scorrimento e l'elevata resistenza all'usura.

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