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符合工业 4.0 标准的增材制造：igus 让 3D 打印耐磨件变得智能化

2021-03-22 来源：发布者：

——全球首创：集成在打印件中的传感器，实现维护提醒和过载警告
现在，igus的3D打印耐磨件拥有与原装零件相同的使用寿命。更值得一提的是，igus 可以让打印件变得智能化。采用耐磨丝线打印而成的耐磨件可以实现过载警告和维护提醒。这一独特功能的实现，得益于 igus 首创的将传感器直接“打印”在部件中。这样，它们不仅具有更短的交货周期和更低的成本，而且还满足了工业4.0的要求。
增材制造和工业4.0，是两个改变行业的永恒主题。igus工程师现已成功将两者结合在一个生产步骤中：首次采用多材料打印技术将传感器打印到增材制造的耐磨部件中。igus的增材生产主管Tom Krause说：“在智能3D打印轴承方面，我们现在已经获得了真正的突破，可以低成本地实现对定制件的预测性维护。” 智能3D打印部件会在故障发生前发出更换信号。它还可以检测是否过载，以便及时停止系统的运行，防止进一步损坏轴承位置和整个系统。
监测磨损和负载
自2016年以来，igus一直在研发用于拖链、滑动轴承和直线导向装置的智能耐磨件。最开始是采用激光烧结技术将iglidur I3材料制造成滑动轴承，后又引入智能功能。但智能定制件的小批量生产既复杂又昂贵，因为它们在后续的生产流程中都需要为各自的组件而专门设计。但在新的生产流程中，igus开发人员现在只需一个工作步骤就可以生产出智能耐磨件。无需更多处理步骤，就可以在数个工作日内经济高效地生产出智能的定制耐磨件。传感器层将被集成在需要承受负载的部件中。集成了传感器的耐磨件是由多种材料打印而成的。目前该服务提供的材料有：由iglidur I150或iglidur I180制成的耐磨丝线，以及专门研发的导电3D打印材料。后者可以与耐磨丝线很好地粘合在一起。
现提供两种可行方案。第一种：将导电材料分布在耐磨层中间，可以实现过载警告。当负载发生变化时，电阻也会随之发生变化。这样就可以停止机器的运行，以防止进一步的损坏。为了确定负载极限，必须对轴承进行相应的校准。另一种：将导电带嵌入滑动层表面中，则可以通过电阻变化来测量磨损程度。这两种3D打印件都可以实现预测性维护。这些免润滑且免维护的智能耐磨件在需要更换时，会发出通知，从而避免系统停机和提前安排维护计划。如果在试生产阶段就使用智能3D打印的耐磨件，则可以收集到更多的磨损或负载数据，从而为单个部件或批量生产件提供更准确的使用寿命预测。这样也更易于调整和优化开发过程。
这只是igus在2020年推出的众多3D打印创新之一。