Impresión 3D para una cafetera automática: gran durabilidad para el ajuste automático de la altura de la bandeja para tazas

• Qué se necesitaba: Componentes para la mecánica de un ajuste automático de la mesa de tazas en una máquina de café totalmente automática.
• Proceso de fabricación: sinterizado selectivo por láser
• Requisitos: Conformidad alimentaria, estabilidad, resistencia, buenas propiedades de funcionamiento, precisión dimensional
• Material: iglidur® i6
• Industria: máquinas expendedoras
• Éxito gracias a la cooperación: alta resistencia a la abrasión, tenacidad y vida útil

La aplicación de un vistazo:
Hasta ahora, la mesa de tazas de las máquinas de café totalmente automáticas se ajustaba a mano al tamaño de la taza. El equipo del proyecto de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Mecánica de Ansbach ha desarrollado una mesa de tazas motorizada y móvil con ajuste de altura controlado por sensores para el ajuste totalmente automatizado de esta mesa. Para la mecánica del ajuste de la altura se utilizaron un motor, un travesaño impreso en 3D y un husillo impreso en 3D. Los componentes impresos en 3D hechos de plástico de alto rendimiento iglidur® i6 tienen muy buenas propiedades de funcionamiento, así como una alta resistencia y vida útil.

Hasta ahora, la altura de la mesa de tazas de una máquina de café totalmente automática sólo se ajustaba manualmente al tamaño de la taza, por lo que se buscaba una solución automática para el ajuste. Un equipo de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Mecánica de Ansbach desarrolló un mecanismo motorizado para un sistema de ajuste de altura controlado por sensores, para el que aún había que encontrar los materiales adecuados para el concepto "traverse - spindle". Los requisitos del concepto eran unas propiedades de deslizamiento muy buenas entre el travesaño y el husillo, así como una precisión dimensional fiable para mantener las dimensiones dentro de la máquina de café totalmente automática. Al mismo tiempo, los materiales debían estar diseñados para el contacto con los alimentos y el peso total de la(s) taza(s).

El equipo del proyecto encontró el socio perfecto en igus® GmbH de Colonia. En colaboración con el director de fabricación aditiva Tom Krause, el equipo logró producir inicialmente un prototipo para el concepto mecánico mediante impresión 3D. Se utilizó el polímero de alto rendimiento iglidur® i6 desarrollado por igus® específicamente para el sinterizado láser, que impresionó al equipo en particular debido a su alta resistencia, precisión dimensional y propiedades de funcionamiento. Tras revisar y mejorar el concepto, se encargaron todos los componentes a través del servicio de impresión 3D. Además de las especificaciones ya mencionadas, los mecánicos también impresionaron por su alta resistencia a la abrasión y su atención al detalle. También resultó especialmente útil que no se necesitaran herramientas para el proceso de sinterizado láser y que los componentes pudieran fabricarse de forma eficiente sin necesidad de una cantidad mínima de pedido.

El término máquina de café totalmente automática se refiere principalmente al proceso totalmente automatizado de preparación del café. El problema de que los distintos tamaños de taza requieren diferentes ajustes de altura para la mesa de tazas integrada se ha resuelto hasta ahora manualmente. Un equipo de proyecto de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Mecánica de Ansbach ha desarrollado un sistema automático y cómodo de ajuste de la mesa de tazas para garantizar que la cafetera totalmente automática haga honor a su nombre. Este sistema utiliza sensores para determinar el ajuste de altura, lo que pone en marcha un mecanismo motorizado compuesto por un husillo impreso en 3D y un travesaño unido a la articulación de la mesa de tazas. Los sensores miden la distancia de recorrido entre el borde superior de la taza y el borde inferior de la boquilla de la bebida y reconocen la altura de las tazas transparentes y opacas. A continuación, un programa informático controla el motor hasta alcanzar la distancia especificada.

Para el mecanismo se utilizó el plástico iglidur i6, tribológicamente optimizado y muy resistente a la abrasión. Las características de funcionamiento del soporte del extremo del eje del husillo fueron un factor decisivo que impulsó al equipo a elegir este material. Los materiales igus son muy importantes, especialmente para las máquinas expendedoras. Los lubricantes sólidos integrados hacen innecesaria la lubricación externa. Esto permite, entre otras cosas, un funcionamiento higiénico. El material, desarrollado específicamente para el sinterizado por láser, tiene una vida útil mucho más larga que los plásticos convencionales.