Cutie de viteze precisă și stabilă de la imprimanta 3D - componente rentabile pentru astrofotografie

• Ce a fost necesar: o cutie de viteze care rotește un dispozitiv cu o cameră și un obiectiv la 360° în 24 de ore
• Procesul de fabricație: Extrudarea filamentelor (FDM)
• Cerințe: rentabilitate, viteze de rotație diferite, dar precise, stabilitate ridicată a dispozitivului
• Material: iglidur® i150
• Industrie: Astrofotografie
• Succes prin cooperare: precizie ridicată, stabilitate și rezistență la abraziune, frecare redusă datorită șaibelor axiale

Aplicația la o privire de ansamblu:
În astrofotografie, diferite corpuri cerești sunt fotografiate folosind o expunere lungă și sunt salvate pe un suport adecvat. Oricine a modificat vreodată timpul de expunere al aparatului foto digital sau al telefonului mobil va ști că fotografiile realizate cu un timp de expunere lung pot fi "neclare" prin modificări minime. Deoarece Pământul se rotește în jurul propriei axe, această rotație reprezintă, de asemenea, o problemă pentru timpii lungi de expunere utilizați în astrofotografie. Dl van Hove de la vhw Digitalart a dezvoltat un dispozitiv care compensează rotația Pământului pentru a putea reprezenta motivele de pe cer în forma lor reală. Cerințele pentru cutia de viteze din plastic au fost o rotație de 360 de grade în exact 24 de ore, o capacitate portantă suficientă pentru cameră și obiectiv, precum și stabilitate ridicată și rezistență la abraziune a componentelor individuale. De asemenea, ar trebui să fie posibilă setarea unor viteze de rotație diferite, în funcție de obiectul care urmează să fie urmărit pe cer. Cutia de viteze și toate suporturile pentru motor și componentele electronice au fost fabricate prin imprimare 3D cu tribofilament® iglidur® i150. Pe lângă avantajul de cost al componentelor imprimate 3D, rezistența ridicată la abraziune și adecvarea pentru aplicații de rotație și pivotare a plasticului de înaltă performanță igus® au jucat, de asemenea, un rol major în selectarea materialului și a procesului de fabricație.

Rotația Pământului trebuie compensată astfel încât să se poată realiza expuneri lungi pe parcursul mai multor ore. Dispozitivul care asigură că corpul ceresc care urmează să fie imaginat nu se mișcă din perspectiva camerei și trebuie să îl deplaseze pe acesta și obiectivul sau telescopul astfel încât să fie stabil. Aceasta include o rotație precisă și uniformă. Un controler și un panou de comandă montat în exterior trebuie, de asemenea, să seteze viteze de rotație diferite, deoarece timpii de urmărire variază în funcție de obiect.

Dl van Hove a lucrat îndeaproape cu igus® pentru a găsi materialele potrivite pentru proiectul său. Capacitatea de încărcare și precizia sunt garantate de rulmentul pivot RL-D-20 cu un raport de reducere de 1:38. Stabilitatea ridicată și rezistența la abraziune a angrenajelor și a suporturilor imprimate 3D sunt obținute prin filamentul iglidur ® i150 optimizat din punct de vedere tribologic, materialul fiind deosebit de potrivit pentru aplicații cu viteze de alunecare reduse. Cutia de viteze are un raport de reducere de 1:243. Frecarea angrenajului imprimat 3D este redusă de două șaibe de împingere între componente, asigurând o rotație fără pierderi. Dl van Hove apreciază colaborarea ca fiind "foarte bună ca de obicei".

În astrofotografie, corpurile cerești, nebuloasele și alte obiecte de pe cerul nopții sunt imaginate în lumină vizibilă și stocate pe diferite suporturi. Camera este orientată pe Polul Nord geografic, paralel cu axa Pământului. Înclinarea camerei corespunde latitudinii. Timpul de expunere pentru astfel de fotografii este de câteva ore, motiv pentru care camera trebuie să fie adaptată la rotația zilnică a Pământului. În caz contrar, vor fi vizibile doar linii în locul formelor reale ale obiectelor. Un dispozitiv adecvat, un tracker, compensează rotația Pământului dacă viteza de rotație corespunde exact cu o revoluție pe zi. De asemenea, există viteze de rotație diferite în funcție de obiectul care trebuie urmărit. Pentru stele, o revoluție durează 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. Luna necesită un timp de revoluție de 24 de ore, 52 de minute și 28 de secunde, în timp ce Soarele necesită exact 24 de ore.

Dispozitivul trebuie să fie capabil să suporte întreaga greutate a camerei și a obiectivului sau a telescopului în timpul unei rotații de 360° pe parcursul a 24 de ore. În funcție de dimensiune, model și echipament, aceasta poate fi de până la 4 kg. Precizia ridicată a rotației este obținută cu ajutorul unui rulment pivotant cu o reducere a angrenajului de 1:38. O durată de viață mecanică de cel puțin 1.000.000 de cicluri garantează, de asemenea, o durată de viață îndelungată pentru întregul sistem. Angrenajul imprimat 3D cu un raport de reducere de 1:243 sporește rezistența și are, de asemenea, o durată lungă de viață datorită șaibelor axiale utilizate și plasticului iglidur i150 rezistent la abraziune.

Filamentul iglidur i150 optimizat din punct de vedere tribologic este ușor de prelucrat și potrivit pentru toate imprimantele 3D în procesul FDM. Pe lângă rezistența ridicată la abraziune la viteze reduse de alunecare și proprietățile mecanice bune ale polimerului de înaltă performanță, iglidur i150 este, de asemenea, potrivit pentru contactul cu produsele alimentare, în conformitate cu Regulamentul UE 10/2011. Lubrifianții solizi integrați îi asigură lipsa de întreținere, iar majoritatea aplicațiilor beneficiază de rezistența sa și de aderența la strat.