Lichtsensitive Harze für kleinste Düsen
Für die Herstellung von kleinen Düsen wurde eine Fertigungslösung gesucht. Mithilfe der Hot Lithography kann ein höherer Grad an Miniaturisierung und Komplexität in Entwicklung und Produktion erreicht werden – und das bei kurzen Iterationszyklen.
Das in Kiel ansässige Unternehmen IBAK ist Hersteller und Vertreiber von Inspektionsanlagen zur Untersuchung schwer zugänglicher Rohrleitungen. Zur Erweiterung des Produkt- portfolios hat sich das Unternehmen das Ziel gesetzt, einen faustgroßen, sogenannten Hausanschlussfräsroboter für kleine Rohrdurchmesser ab einer Nennweite von DN 100 zu entwickeln. Der Fräskopf ›NanoGator‹ besitzt neben dem Fräser ein integriertes Kamerasystem, bestehend aus zwei Kameras, um dem Bediener einen optimalen Blick auf den zu fräsenden Bereich in der Rohrleitung zu erlauben.
Die Kameras werden mittels Flachstrahldüsen durch Wasser gereinigt, um zu vermeiden, dass die Sicht durch Frässtaub oder Ähnliches beeinträchtigt wird. Während der Roboterentwicklung war speziell die Fertigung dieser Kunststoff-Flachstrahldüsen in der beabsichtigten Größe und Funktionalität eine Herausforderung. IBAK greift nicht nur auf Standarddüsen zurück, sondern entwickelt Düsengeometrien auch direkt im Unternehmen.
Flachstrahldüsen aus Kunststoff werden in der Regel mittels Spritzguss gefertigt. Teilweise werden Düsen auch subtraktiv hergestellt. Bei Letzterem sind allerdings die dabei entstehenden Bohr- beziehungsweise Fräsgrate oft funktionseinschränkend. Aufgrund der beabsichtigten Miniaturisierung und kompakten Bauweise des Fräskopfs war es notwendig, kleinere, nicht am Markt verfügbare Düsen einzusetzen. Diese mussten darüber hinaus einen schräg liegenden Düsenkanal besitzen, welcher mittels Spritzguss fertigungstechnisch nicht umsetzbar ist.
Der Düsenkörper besitzt eine Grundgröße von 12 x 7 5 x mm3, wobei die engste Stelle des schrägorientierten Düsenkanals am Übergang zum Düsenauslass lediglich 85μm misst (Bild 1). Außerdem zeigte sich, dass die subtraktive Herstellung aufgrund zu hoher Ausschusszahlen wirtschaftlich nicht rentabel ist. Somit wurde von IBAK die Machbarkeits- evaluierung dieser komplexen Mini-Düsen mittels additiver Fertigung bereits von Beginn der Entwicklung an miteinbezogen. Mittels des Verfahrens Hot Lithography des Wiener Unternehmens Cubicure hat IBAK eine Fertigungslösung für die Herstellung dieser Reinigungsdüsen gefunden. [...]
ANWENDER
IBAK Helmut Hunger GmbH & Co. KG
D-24148 Kiel
Tel. +49 431 7270-0
HERSTELLER
Cubicure GmbH
A-1230 Wien
Tel. +43 1 5810439-10