Technologia addytywna rewolucjonizuje wiele gałęzi przemysłu, od produkcji, przez budownictwo, po najbardziej innowacyjne rozwiązania w sektorze medycznym. Możliwość opracowania procesów szybkiego prototypowania oferuje znaczące korzyści w zakresie skrócenia czasu wprowadzania produktów na rynek oraz optymalizacji całego procesu. Rozwiązania w zakresie ruchu liniowego mogą odgrywać kluczową rolę w zapewnieniu dokładności pozycjonowania, powtarzalności i wydajności dla druku 3D. Technologia Rollon została zintegrowana z rozwiązaniami w zakresie drukowania tkanek.
Naukowcy z kliniki uniwersyteckiej RWTH w Aachen wykorzystali moduł liniowy firmy Rollon do opracowania zrobotyzowanego systemu drukującego przeznaczonego do generatywnej produkcji polimerowych, trójwymiarowych struktur komórkowych.
Celem sponsorowanego przez niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Technologii projektu „RoboGel” było opracowanie w pełni zautomatyzowanej biodrukarki 3D, zdolnej do drukowania żywych komórek warstwa po warstwie.
Pionierskie rozwiązania w biodruku
Biodruk to proces inżynierii tkankowej oparty na zasadzie szybkiego prototypowania. W klasycznych procesach inżynierii tkankowej tkanka syntetyczna tworzona jest z kilku komponentów w różnych fazach. Proces „RoboGel” jest innowacyjnym rozwiązaniem: tworzona zostaje trójwymiarowa żywa tkanka drukowana warstwa po warstwie według modelu, a komórki zostają wypełnione hydrożelem.
Struktury hydrożelowe integrowane są z cząsteczkami sygnałowymi i inkubowane w medium co prowadzi do rozmnażania komórek oraz uzyskania pożądanej struktury komórkowej.
Innowacyjny proces pozwala na tworzenie wielowarstwowych struktur hydrożelowych o wymiarach rzędu centymetrów. Jako, że do wytworzenia tego typu tkanek potrzebne są różne typy komórek, wiele głowic drukujących biodrukarek 3D umożliwia jednoczesny druk różnych typów komórek w jednym złożonym systemie.
Udało się to osiągnąć dzięki współpracy niemieckiej firmy HiTec Zang, produkującej sprzęt dla automatyki laboratoryjnej, oraz włoskiej firmy Rollon, która od wielu lat jest jednym z głównych producentów rozwiązań ruchu liniowego.
Innowacyjna oś
Biodrukarka została opracowana na bazie SciBot®, produkowanego przez HiTec Zang robota laboratoryjnego do zadań specjalnych, który może być podłączony do systemu analizy online, pomp, zaworów, modułów, czujników i wielu innych rozwiązań. W tym przypadku „sercem” robota laboratoryjnego jest precyzyjnaportal oś liniowa zamocowana na dwóch wspornikach nad SciBotem®.
Na szynie osi liniowej można zainstalować chwytaki, narzędzia lub głowice drukujące. Oś liniowa przesuwa robota w odpowiednie położenie, co pozwala na manipulacje obiektami.
Do realizacji tego centralnego modułu członkowie projektu wybrali moduł liniowy TH90 z serii Precision System firmy Rollon.
Przed wykonaniem prototypu dokonano porównania różnych osi liniowych kilku różnych producentów. TH90 został wybrany ze względu na wysoką precyzję pozycjonowania i powtarzalności, która nie przekracza 5 µm.
Moduły liniowe TH: charakterystyki techniczne
Moduły TH składają się z precyzyjnych, sztywnych i kompaktowych stołów liniowych wyposażonych w śruby kulowe – dostępne są wersje z różnymi poziomami precyzji i skokami gwintów co gwarantuje wysoką dokładność pozycjonowania we wszystkich fazach przetwarzania, zapewniając wysoki poziom wydajności. Wyjątkowo kompaktowa konstrukcja stołu liniowego Precision System TH jest idealna dla zastosowań w ograniczonej przestrzeni, np. w laboratorium.
Ponadto moduł ten charakteryzuje się niskim momentem rozruchowym, wysoką wytrzymałością na skręcanie oraz kompaktowym profilem. Maksymalna prędkość ruchu modułu wynosi 1,4 m/s. Za ruch odpowiedzialny jest system dwóch lub czterech prowadnic kulkowych, które są wstępnie obciążone i zamontowane na dwóch równoległych szynach.
Stoły liniowe Precision System TH są dostępne w wersjach jedno- i dwuwózkowych, co umożliwia dostosowanie ich do różnych nośności. Stoły liniowe Precision System TH posiadają system kanałów dedykowanych dla każdego elementu z osobna dzięki czemu cechują się niezawodnym smarowaniem szyn i śruby.
Wszystkie te cechy są niezbędne do stworzenia dokładnej, szybkiej i atrakcyjnej rynkowo drukarki 3D.
Moduł liniowy TH jest dostępny w trzech różnych rozmiarach: 90, 110 i 145 mm.
Chcesz dowiedzieć się więcej o naszej ofercie modułów liniowych Rollon? Pobierz nasz katalog
