Vis à tête imprimée en 3D pour le réglage automatique du plateau dans les machines à café

Aperçu de l'application :

• Ce qui était nécessaire : Composants du mécanisme de réglage automatique du plateau à tasses d'une machine à café entièrement automatique
• Méthode de fabrication : Frittage sélectif par laser
• Exigences : Conformité alimentaire, résistance, stabilité, bonnes propriétés de fonctionnement, précision dimensionnelle
• Matériau : iglide i6
• Secteur d'activité Distributeurs automatiques
• Succès de la collaboration : Haute résistance à l'abrasion, ténacité et longue durée de vie, conformité alimentaire selon FDA et EU 10/2011

Jusqu'à présent, la hauteur du plateau de la machine à café entièrement automatisée était réglée manuellement en fonction de la taille de la tasse, d'où la nécessité d'une solution automatique. Une équipe de l'école de génie mécanique d'Ansbach a mis au point un mécanisme motorisé pour un réglage de la hauteur commandé par un capteur. Il restait à trouver les matériaux appropriés pour ce concept "soutien d'extrémité d'arbre - broche". Le concept devait présenter d'excellentes spécifications de fonctionnement entre le soutien d'extrémité d'arbre et la broche, ainsi qu'une précision dimensionnelle fiable pour respecter les dimensions à l'intérieur de la machine à café. En même temps, les matériaux devaient être adaptés au contact alimentaire et au poids total de l'ou des tasse(s).

L'équipe du projet a trouvé en la société igus GmbH de Cologne le partenaire idéal. En collaboration avec le responsable de la fabrication additive Tom Krause, l'équipe a d'abord réussi à produire un prototype du concept mécanique par impression 3D. Elle a utilisé le polymère haute performance iglidur i6, spécialement développé par igus pour le frittage laser. Il a notamment convaincu l'équipe par sa grande stabilité, sa précision dimensionnelle et ses caractéristiques de fonctionnement. Après avoir revu et amélioré le concept, tous les composants ont été commandés par le biais du service d'impression 3D. Outre les spécifications mentionnées ci-dessus, les pièces mécaniques ont impressionné par leur grande résistance à l'abrasion, leur niveau de détail et leur conformité alimentaire conformément à la FDA et à l'UE 10/2011. Le fait qu'aucun outil ne soit nécessaire pour le processus de frittage laser et que les pièces puissent être produites efficacement sans quantité minimale de commande a également été très utile.

Comment fonctionne le réglage automatique du plateau à tasses
Le terme « machine à café entièrement automatique » fait principalement référence au processus entièrement automatisé de préparation du café. Jusqu'à présent, la hauteur du plateau à tasses était réglée manuellement pour s'adapter aux différentes tailles de tasses. Pour que la machine à café entièrement automatisée mérite son nom, une équipe de projet de l'école de génie mécanique d'Ansbach a mis au point un système de réglage automatique et utile du plateau à tasses. Ce système utilise des capteurs pour déterminer la hauteur à régler, ce qui met en mouvement le mécanisme motorisé fixé aux bras de levier, qui se compose d'une broche imprimée en 3D et d'un soutien d'extrémité d'arbre. Les capteurs mesurent la distance entre le bord supérieur du gobelet et le bord inférieur de l'orifice de sortie de la boisson, et reconnaissent les gobelets transparents et opaques. À l'aide d'un logiciel, le moteur est ensuite contrôlé jusqu'à ce que la distance définie soit atteinte.

iglide i6 - polymère haute performance conforme aux normes alimentaires
Pour la mécanique, on a utilisé le polymère tribologiquement optimisé iglidur i6, qui est très résistant à l'abrasion. Le comportement de roulement entre la broche et le soutien de l'extrémité de l'arbre a été l'un des aspects décisifs qui ont incité l'équipe de projet à opter pour ce matériau. Les matériaux igus sont particulièrement importants pour les distributeurs automatiques. Grâce aux lubrifiants solides intégrés, aucune lubrification externe n'est nécessaire. Cela permet notamment un fonctionnement hygiénique et un contact avec les aliments conformément à la FDA et à l'UE 10/2011. Le matériau - qui a été spécialement développé pour le frittage laser - a une durée de vie nettement plus longue que les plastiques conventionnels.