Impresoras 3d

Investigadores rumanos desarrollan unidades de Ginebra impresas en 3D para mecanismos avanzados

Investigadores de la Politécnica de la Universidad de Bucarest, Rumania, han explorado los comportamientos de los mecanismos de engranajes impresos en 3D, también conocidos como sistemas de ginebra.

Según el estudio, publicado en IOP Conference Series: Ciencia e Ingeniería de Materiales, tales sistemas son de gran importancia práctica en aplicaciones que incluyen telares de tejer, instrumentos de medición de precisión, empaquetado automatizado y maquinaria de impresión.

Así, varios materiales FFF/FDM han sido probados para obtener las propiedades mecánicas deseadas que abordan los problemas de ruido y vibraciones comunes en los sistemas convencionales de Ginebra.

Sistemas de engranajes de Ginebra

Conocido por su prevalencia en los relojes de fabricación suiza, los accionamientos de Ginebra son mecanismos de engranaje que traducen un movimiento de rotación continuo en un movimiento de rotación intermitente. Además de su uso en la maquinaria industrial, los mecanismos de Ginebra también se han adoptado en el desarrollo de sistemas de administración de drogas impresos en 3D. (etiqueta__1)

La estructura de tales mecanismos consiste en una rueda motriz y una rueda motriz con ranuras rectas, conocida como cruz maltesa. La rueda motriz está compuesta por una manivela y un disco de bloqueo circular elevado. Al entrar y salir de una ranura de la cruz maltesa, la clavija de la manivela de tracción hace avanzar la cruz por una ranura a la vez. Durante la rotación, el disco de bloqueo bloquea la cruz de Malta en posición entre las rendijas, evitando una vibración excesiva. (etiqueta__1)

En las operaciones de accionamiento de Ginebra, se suele producir una carga de impacto significativa cuando el pasador entra y sale de la ranura, respectivamente. Esto limita los mecanismos convencionales de Ginebra a las aplicaciones de baja velocidad o a las aplicaciones en las que los problemas de ruido y vibración no son problemáticos.

El funcionamiento de los Sistemas de Ginebra. Animación a través de la producción de la cáscara de naranja.

Desarrollando sistemas de Ginebra imprimibles en 3D

En un esfuerzo por crear mecanismos asequibles y funcionales como muelles, cojinetes, engranajes de embrague y deslizadores, se utilizaron materiales imprimibles en 3D con las propiedades mecánicas, la precisión y la calidad de superficie más adecuadas para los sistemas de Ginebra.

Para obtener una impresión teórica de cómo las características de posición y velocidad varían con el número de ranuras en una cruz maltesa, se construyó un modelo matemático utilizando MATLAB. Basándose en los resultados de los cálculos de la investigación, el equipo decidió incorporar seis ranuras en el diseño. La configuración también está diseñada para permitir cambios rápidos de las piezas mecánicas. Después, el modelo 3D del mecanismo de Ginebra se procesa con el programa de corte ReplicatorG. (etiqueta__1)
Modelos CAD de la cruz maltesa. Imagen a través de la Politécnica de la Universidad de Bucarest.

Estudio del material para la impresión en 3D Sistemas de Ginebra

Usando una impresora FFF/FDM, las cruces maltesas y las manivelas de conducción se imprimieron en 3D usando en los siguientes materiales: Plexiglás, PLA, ABS, PLA + Cobre y PLA + Bronce. De los cinco materiales investigados, los resultados indican que el ABS y el PLA + Cobre tienen propiedades y características adecuadas para aplicaciones de ingeniería mecánica. (etiqueta__1)

«El ABS tiene la ventaja de ser más liviano, lo que lo hace adecuado para

aplicaciones en las que se necesita poca masa», concluye el estudio. Se observó que el ruido y las vibraciones, los problemas típicos de los sistemas de Ginebra, se reducen considerablemente con estos materiales.

« El comportamiento del estudio del mecanismo de Ginebra utilizando la tecnología de impresión en 3D « se publica en 2019 IOP Conf. IOP Conf: Ciencia e Ingeniería de los Materiales . Es co-autora de D Rizescu, D Besnea, C I Rizescu, y E Moraru. (etiqueta__1)
La imagen destacada muestra los mecanismos de Ginebra de diferentes materiales: a) PMMA b) PLA c) ABS d) PLA+ Cobre e) PLA+ Bronce. Foto vía Politécnica de la Universidad de Bucarest.

Suscríbase al boletín de la industria de la impresión en 3D para conocer las últimas noticias sobre la fabricación de aditivos. También puedes mantenerte conectado siguiéndonos en Twitter y gustándonos en Facebook. (etiqueta__15) (etiqueta__1)

¿Buscando una carrera en la fabricación de aditivos? Visita Trabajos de impresión en 3D para ver una selección de trabajos en la industria.

La imagen destacada muestra el funcionamiento de un sistema de Ginebra. Animación a través de la producción de la cáscara de naranja.

Deja un comentario