Precíz és stabil hajtómű a 3D nyomtatóból - költséghatékony alkatrészek asztrofotózáshoz

• Amire szükség volt: egy sebességváltó, amely 24 óra alatt 360°-ban elforgat egy kamerával és objektívvel ellátott eszközt.
• Gyártási folyamat: Szál extrudálás (FDM)
• Követelmények: költséghatékony, különböző, de pontos forgási sebességek, az eszköz nagy stabilitása.
• Anyag: iglidur® i150
• Iparág: Asztrofotózás
• Siker az együttműködés révén: nagy pontosság, stabilitás és kopásállóság, alacsony súrlódás a nyomólemezeknek köszönhetően.

Az alkalmazás áttekintése:
Az asztrofotózás során a különböző égitesteket hosszú expozícióval leképezik és megfelelő adathordozóra mentik. Aki valaha is változtatott már az expozíciós időn a saját digitális vagy mobiltelefonos fényképezőgépén, az tudja, hogy a hosszú expozíciós idővel készült fotók minimális változtatással elmosódhatnak "" . Mivel a Föld a saját tengelye körül forog, ez a forgás szintén problémát jelent az asztrofotózásban használt hosszú expozíciós idők esetében. Van Hove úr a vhw Digitalart cégtől kifejlesztett egy olyan eszközt, amely kompenzálja a Föld forgását, hogy az égbolt motívumait valós formájukban tudja ábrázolni. A műanyag hajtóművel szemben támasztott követelmények a 360 fokos forgás pontosan 24 óra alatt, a kamera és az objektív megfelelő teherbírása, valamint az egyes alkatrészek nagy stabilitása és kopásállósága voltak. Lehetővé kellett tenni továbbá a különböző forgási sebességek beállítását is, attól függően, hogy az égbolton milyen objektumot kívánnak követni. A sebességváltó, valamint a motor és az elektronika összes tartószerkezete 3D nyomtatással készült a® iglidur® i150 tribofilszállal. A 3D-nyomtatott alkatrészek költségelőnye mellett az anyag kiválasztásában és a gyártási folyamatban nagy szerepet játszott az igus® nagyteljesítményű műanyag magas kopásállósága és forgási és elforgatási alkalmazásokra való alkalmassága is.

A Föld forgását kompenzálni kell, hogy hosszú, több órás expozíciókat lehessen készíteni. Az eszköz, amely biztosítja, hogy a leképezendő égitest ne mozduljon el a kamera perspektívájából, és úgy kell mozgatni azt és az objektívet vagy a távcsövet, hogy az stabil legyen. Ez magában foglalja a pontos és egyenletes elforgatást. A vezérlőnek és a külsőleg felszerelt vezérlőpanelnek különböző forgási sebességeket is be kell állítania, mivel a követési idők objektumonként eltérőek.

Van Hove úr szorosan együttműködött az igus® weboldallal, hogy megtalálja a megfelelő anyagokat a projektjéhez. A teherbírást és a pontosságot az RL-D-20 forgócsapágy garantálja, 1:38-as redukciós aránnyal. A 3D nyomtatott fogaskerekek és tartók nagy stabilitását és kopásállóságát a tribológiailag optimalizált iglidur ® i150 szál biztosítja, mivel az anyag különösen alkalmas az alacsony csúszási sebességű alkalmazásokhoz. A fogaskerék áttételezése 1:243. A 3D-nyomtatott fogaskerék súrlódását az alkatrészek közötti két toló alátét csökkenti, így biztosítva a veszteségmentes forgást. Van Hove úr az együttműködést a "szokás szerint nagyon jónak értékeli".

Az asztrofotózás során az égitesteket, ködöket és más, az éjszakai égbolton található objektumokat látható fényben leképezik és különböző adathordozókon tárolják. A fényképezőgépet a Föld tengelyével párhuzamos földrajzi északi pólusra tájolják. A kamera dőlésszöge megfelel a földrajzi szélességnek. Az ilyen felvételek expozíciós ideje több óra, ezért a kamerát a Föld napi forgásához kell igazítani. Ellenkező esetben az objektumok tényleges alakja helyett csak vonalak lesznek láthatók. Egy megfelelő eszköz, a nyomkövető akkor kompenzálja a Föld forgását, ha a forgási sebesség pontosan megfelel a napi egy fordulatnak. A követendő objektumtól függően különböző forgási sebességek is léteznek. A csillagok esetében egy fordulat 23 óra 56 perc és 4 másodperc. A Holdnak 24 óra, 52 perc és 28 másodperc, míg a Napnak pontosan 24 óra forgási időre van szüksége.

Az eszköznek képesnek kell lennie arra, hogy a kamera és az objektív vagy a teleszkóp teljes súlyát 24 órán keresztül 360°-os forgáson keresztül elbírja. Ez a mérettől, modelltől és felszereltségtől függően akár 4 kg is lehet. A forgás nagy pontosságát egy 1:38-as áttételű fogaskerék-áttételezéssel ellátott forgáscsapágy biztosítja. A legalább 1.000.000 ciklus mechanikai élettartam szintén hosszú élettartamot garantál a teljes rendszer számára. Az 1:243-as áttételű 3D nyomtatott fogaskerék fokozza a szilárdságot, és az alkalmazott nyomó alátéteknek és a kopásálló iglidur i150 műanyagnak köszönhetően szintén hosszú élettartamú.

A tribológiailag optimalizált iglidur i150 szál könnyen feldolgozható és alkalmas minden FDM-eljárásban működő 3D nyomtatóhoz. Az iglidur i150 a nagy kopásállósága alacsony siklási sebességnél és a nagy teljesítményű polimer jó mechanikai tulajdonságai mellett a 10/2011-es EU rendelet szerint élelmiszerekkel való érintkezésre is alkalmas. A beépített szilárd kenőanyagok biztosítják a karbantartásmentességet, és a legtöbb alkalmazásnál előnyös a szilárdság és a rétegtapadás.