Czujniki w zindywidualizowanych formach są interesujące do zadań w technice automatyzacji, ponieważ można je elastycznie wykorzystywać do różnych zastosowań. Indukcyjne czujniki zbliżeniowe wykorzystują cylindryczną metalową obudowę, w której cewki, płytki drukowane i wtyczki są instalowane w stałej konfiguracji - standardowe komponenty o stałej geometrii.

W technice automatyki indukcyjne czujniki zbliżeniowe są szeroko stosowane do bezdotykowego wykrywania obiektów metalowych. W zastosowaniach przemysłowych mogą nie tylko rejestrować bliskość komponentu, ale także odległość, w jakiej się znajduje.

Jednak ze względu na kształt obudowy nie opracowano dotychczas indukcyjnych czujników zbliżeniowych do integracji w określonych środowiskach, takich jak chwytaki z ramieniem robota.

Powłoka o dowolnym kształcie

Powstaje więc pytanie: dlaczego nie wydrukować obudowy czujnika z tworzywa sztucznego, aby można było nadać jej dowolny kształt? To właśnie osiągnął zespół badawczy w Centrum Produkcji Dodatkowej Instytutu Fraunhofer ds. Inżynierii Produkcji i Automatyzacji IPA. Zespół wspierają koledzy z producenta maszyn do przetwórstwa tworzyw sztucznych ARBURG GmbH & Co. KG oraz specjalista ds. czujników i automatyzacji Balluff GmbH.

Obudowa czujnika wymaga tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i właściwościach trudnopalnych. Eksperci wybrali półkrystaliczny plastik politereftalan butylenu (PBT), który jest używany jako standardowy materiał do formowania wtryskowego obudów elektroniki. Jednak ten rodzaj materiału nie był jeszcze używany do druku 3D, dlatego wymagana jest przełomowa praca.

Modele demonstracyjne niestandardowych czujników na różnych etapach produkcji: koncepcja CAD (u góry po lewej), zintegrowane komponenty elektroniczne (u góry po prawej) i gotowy model demonstracyjny (na dole). (Zdjęcie: Instytut Fraunhofera ds. Inżynierii Produkcji i Automatyzacji)

Ścieżki przewodów w druku 3D

Tworzywo sztuczne jest podawane do maszyny freeformer w formie granulatu, przemysłowego systemu wytwarzania addytywnego firmy ARBURG, w którym wykorzystuje się jednostkę przygotowania materiału ze specjalnym ślimakiem uplastyczniającym. Po stopieniu standardowych cząstek proces swobodnego formowania bez użycia formy przebiega następująco: dysza wysokiej częstotliwości jest zamykana, aby uwolnić maleńkie plastikowe kropelki, które można dokładnie ustawić za pomocą ruchomego nośnika części.

W ten sposób freeformer tworzy warstwy 3D z zagłębieniami, które można wstawiać podczas procesu drukowania. Aby to osiągnąć, freeformer automatycznie przerywa przepływ każdej warstwy, dzięki czemu cewki, płytki drukowane i wtyczki mogą być bardzo dokładnie zintegrowane. W oddzielnym procesie rozdzielacz jest następnie używany do wytwarzania srebrnych ścieżek przewodnika wewnątrz obudowy. Aby zakończyć ten proces, wystarczy zadrukować wnęki, a następnie umieścić je w poliuretanie.

Zespół wyprodukował w ten sposób ponad 30 modeli demonstracyjnych niestandardowych czujników, a następnie podążył ich krokami w celu przetestowania: komponenty muszą być odporne na zmiany temperatury i wibracje, muszą być wodoszczelne i przejść testy izolacji elektrycznej. Dzięki optymalizacji procesu projektowania i produkcji test został ostatecznie pomyślnie zakończony.

Projekt badawczy dotyczący integracji funkcji elektronicznych w elementach wytwarzania przyrostowego trwał 18 miesięcy. Stefan Pfeffer, który kieruje projektem w Fraunhofer IPA, współpracuje obecnie z firmą ARBURG, aby zbadać, jak wykorzystać przewodzące tworzywa sztuczne do innych zastosowań w przyszłości.

Link do tego artykułu: Nowe badania wykorzystują plastikową obudowę czujnika wydrukowaną w 3D

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi w tym frezowanie, metalowa blacha zgodnie ze specyfikacją klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, cięcie laserowe,wiercenie,odlewanie, blacha i cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjny, Aerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.