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 parte mecánica de un dispositivo de ajuste de la bandeja de tazas de una máquina de café automática
• Método de fabricación: Sinterización selectiva por láser
• Requisitos: Conformidad alimentaria, estabilidad, robustez, suavidad de movimientos, estabilidad dimensional
• Material: iglidur i6
• Sector: Máquinas expendedoras
• Éxito gracias a la cooperación: alta resistencia a la abrasión, resistencia y larga vida útil

La aplicación de un vistazo:
Hasta ahora, la bandeja para tazas de la máquina de café automática se ajustaba manualmente al tamaño de la taza. Para que este ajuste fuera automático, el equipo del proyecto de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Mecánica de Ansbach desarrolló una bandeja motorizada con ajuste de altura controlada por sensores. El mecanismo de ajuste estaba compuesto por un motor, un husillo y un soporte para eje, estos dos últimos impresos en 3D. Las piezas impresas en polímero iglidur I6 de alto rendimiento utilizadas permiten un movimiento muy suave y ofrecen una gran robustez y durabilidad.

 

Mecanismo de regulación de la altura de la bandeja para tazas, compuesto por un husillo y un soporte para el extremo del eje

Problema

Hasta ahora, la altura de la bandeja para las tazas de la cafetera automática se ajustaba manualmente al tamaño de las tazas, por lo que se necesitaba una solución automática. Un equipo de la Escuela de Ingeniería Mecánica de Ansbach desarrolló un mecanismo motorizado para el ajuste de altura controlado por sensores. Solo faltaba encontrar los materiales adecuados para el concepto de soporte del eje y el husillo. El dispositivo debía cumplir unos requisitos muy estrictos: un movimiento muy suave del husillo en contacto con el soporte del eje y estabilidad dimensional fiable para garantizar que se respetaban las dimensiones del interior de la cafetera. Los materiales también debían ser adecuados para el contacto con los alimentos y el peso total de la taza o tazas.

Solución

El equipo del proyecto encontró el socio perfecto en igus GmbH. En colaboración con el responsable de fabricación aditiva, Tom Krause, el equipo produjo primero un prototipo impreso del concepto mecánico. Se imprimió utilizando plástico de alto rendimiento iglidur I6, un material desarrollado por igus para el sinterizado selectivo por láser, que impresionó al equipo por su robustez, estabilidad dimensional y parámetros de funcionamiento. Tras revisar y mejorar el concepto, el equipo encargó todos los componentes al servicio de impresión 3D. Además de las especificaciones mencionadas, el mecanismo presentaba una gran resistencia al desgaste y un alto nivel de detalle. La ausencia de herramientas en el proceso de sinterizado selectivo por láser y la producción eficiente de piezas sin pedido mínimo también fueron de gran ayuda.

Funcionamiento del ajuste automático de la bandeja para tazas

Funcionamiento del ajuste automático de la bandeja para tazas Hasta ahora, la altura de la bandeja de la cafetera automática se ajustaba manualmente al tamaño de las tazas. Para que la cafetera automática hiciera realmente honor a su nombre, un equipo de proyecto de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica de Ansbach desarrolló un práctico ajuste automático de la bandeja para tazas. El sistema determina la altura de las tazas por medio de sensores que luego activan un mecanismo compuesto por un husillo y soporte para el eje, ambos impresos en 3D, fijado al mecanismo de la bandeja. Los sensores miden la distancia entre el borde superior de la taza y el borde inferior de la boquilla de salida del café, siendo capaces de detectar la altura de tazas transparentes y no transparentes. El software controla el motor que mueve el mecanismo hasta que se alcanza la separación requerida.

Vista frontal de la cafetera automática con su bandeja para tazas ajustable automáticamente

iglidur i6, el plástico de alto rendimiento resistente al desgaste

Para el mecanismo se optó por el plástico optimizado iglidur I6, que ofrece una alta resistencia al desgaste. La fluidez de movimiento entre el husillo y el soporte para el eje fue uno de los principales criterios en la elección de este material. Los materiales igus son muy apreciados para los aspectos técnicos de las máquinas expendedoras. Sus lubricantes sólidos incorporados hacen innecesaria la lubricación externa, por lo que las máquinas pueden utilizarse en condiciones higiénicas. El material utilizado para el sinterizado selectivo por láser proporciona una durabilidad considerablemente mayor que los plásticos convencionales.

 

iglidur I6 está disponible en la tienda como material de sinterización láser y convence por sus buenas propiedades de deslizamiento y su alta resistencia a la abrasión.