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一目でわかるアプリケーションフィンランドのZenRobotics社は、AI制御の産業用廃棄物分離システムを製造しており、自動的、高品質、迅速かつ安全な廃棄物分離を世界中で実現している。環境にもよりますが、システムの使用条件は非常に厳しく、廃棄物の中に含まれる埃やその他の興味深い驚きが日常茶飯事です。このような条件にもかかわらず、システムは迅速かつ確実に廃棄物を分離できなければなりません。新しい"FastPicker" システムでは、軸方向加速時に発生する高いねじり力に耐えるすべり軸受が求められました。 開発者たちは、3Dプリンターで作られたすべり軸受を考え出した。このすべり軸受は、アルミニウムの軸に取り付けられ、回転を防ぐために溝が刻まれている。このすべり軸受は、ラジアル方向とアキシャル方向の加速度を伴う3m/sの直線速度に耐えることができる。3Dプリンティングは設計の自由度が高いため、プレーンベアリングの形状を溝付きアルミニウム軸に適合させることができた。次のステップでは、射出成形の多様な材料を使用できるようにするため、いわゆるラピッドツーリング射出成形ツールでの積層造形が行われた。
フィンランドのZenRobotics社の新しい廃棄物選別システム"FastPicker" のテスト段階で、質量中心が移動軸の中心にない場合、従来のすべり軸受では軸方向加速時のねじり力に耐えられないことがすぐに明らかになりました。当初は、ストッパーエレメントで回転を止める予定だった。しかし、これらは高荷重のためすぐに故障した。ストッパーエレメントに加えて、当初はイグスの標準すべり軸受がラジアル方向とアキシャル方向の加速に耐えるために使用されていました。
最終的に、特殊形状のイグス製滑り軸受が採用された。まず、イグリデュールi3高性能プラスチックからレーザー焼結プロセスで製作され、溝付きアルミニウム軸にフィットして回転を止めることができた。その後、射出成形プロセスの材料の多様性を利用するため、ラピッド・ツーリングに切り替えた。ラピッド・ツーリングまたはprint2moldプロセスは、コストを最大80％削減することもできる。射出成形用の金型は数日以内に製造でき、すぐに使用できる。3Dプリンティングは設計の自由度が高いため、すべり軸受の特殊な形状に最適です。
3Dプリンターとprint2moldの共通点は、少量から採算が取れることだ。機械製の射出成形金型による部品の生産は、10,000個以上の数量からでないと価格的に見合わない。アプリケーションのテスト段階では、特に3Dプリンティングは、その生産速度の速さとすぐに使用できることが印象的です。部品によっては1～3日で出荷でき、オンライン3Dプリントサービスで簡単に注文できる。ZenRobotics社は、溝付きプロファイルのアルミニウム軸の初期プロトタイプにも3Dプリントベアリングを使用した。その後、同社は射出成形金型を3Dプリントで製作するprint2moldプロセスを選択した。決め手となったのは、素材の多様性と射出成形に伴う単価の安さだった。最終的なベアリングはイグリデュールJ2で作られた。この場合、print2moldコンポーネントのコストはSLSコンポーネント（約49ユーロ/個）の10分の1、約5ユーロ/個で済み、金型も100個で元が取れました。頑丈なプラスチックは機械的仕様が良く、費用対効果に優れ、メディア耐性にも優れている。さらに、固体潤滑剤が内蔵されているため、すべり軸受の外部潤滑は不要です。
溝のあるアルミニウム軸は、すべり軸受の形状によって回転が妨げられる。
スピードが重要な場合、3Dプリンティングは射出成形金型の製造に最適なソリューションです。形状にもよりますが、プリントには約12～24時間かかり、金型はその後すぐに使用できます。ラピッドツーリングとして知られるprint2moldプロセスは、高度なプロトタイプや少量生産のコスト効率の高い生産を可能にします。10,000個までの数量（最小数量なし）であれば、機械的に生産される射出成形金型よりも収益性が高い。耐摩耗性の部品は、最大80％のコスト削減で生産することができます。print2mold射出成形部品の品質は、従来の射出成形プロセスと同じです。print2mold射出成形プロセスを使用することにより、開発プロセスを大幅に加速することができ、通常の射出成形の材料の多様性も維持されます。
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