用於全自動咖啡機的 3D 列印技術 - 長使用壽命的自動杯盤調整裝置

• **需要什麼？**全自動咖啡機上自動調整杯台的機械元件
• **製造過程：**選擇性雷射燒結
• 要求符合食品標準、穩定性、強度、良好的運行特性、尺寸精度
• **材料：**iglidur® i6
• **產業：**販賣機械
• **合作成功：**高耐磨性、韌性和使用壽命

應用一覽
到目前為止，全自動咖啡機的杯台都是以手工方式調整杯子大小。Ansbach 機械工程學院的專案團隊開發了一款電動可移動的杯台，可透過感應器控制高度調整，以達到全自動調整此杯台的目的。高度調整的機械裝置採用了馬達、3D 列印橫桿和 3D 列印主軸。由高性能塑膠 iglidur® i6 製成的 3D 列印元件具有非常好的運行特性以及高強度和使用壽命。

以前，全自動咖啡機的杯台高度只能根據杯子的大小進行手動調整，因此需要尋找一種自動調整的解決方案。來自 Ansbach 機械工程學院的團隊為高度調整系統開發了一個由感應器控制的馬達化機構，但仍需為"橫向 - 主軸" 概念尋找合適的材料。此概念要求橫軸與主軸之間具有良好的運轉特性，以及可靠的尺寸精度，以維持全自動咖啡機內的尺寸。同時，材料的設計必須符合食品接觸和杯子總重量的要求。

專案團隊在科隆的 igus® GmbH 找到了完美的合作夥伴。團隊與快速成型製造導師 Tom Krause 合作，利用 3D 列印技術成功製造出機械概念的原型。使用了 igus® 專為雷射燒結開發的高性能聚合物 iglidur® i6，它的高強度、尺寸精確度和運行特性給團隊留下了深刻印象。在對概念進行修改和改進後，所有組件都通過 3D 列印服務進行訂購。除了已提及的規格外，機械零件的高耐磨性和對細節的關注也令人印象深刻。此外，在雷射燒結製程中不需要任何工具，而且可以有效率地製造零件，沒有最低訂購量的限制，這對我們也特別有幫助。

所謂全自動咖啡機，主要是指咖啡製作過程完全自動化。到目前為止，不同大小的杯子需要對集成的杯台進行不同的高度設置，這個問題一直都是通過手動方式來解決的。來自安斯巴赫機械工程學院的專案團隊開發了一套自動且方便的杯台調整系統，以確保全自動咖啡機名符其實。這套系統使用感應器來決定高度調整，然後將一個由 3D 打印的主軸和連接至杯台連桿的橫梁所組成的電動機制設定為運動。感應器測量杯子上緣與飲料嘴下緣之間的行程距離，並辨識透明和不透明杯子的高度。然後使用軟體控制馬達，直到達到指定的距離為止。

摩擦優化且非常耐磨的 iglidur i6 塑膠用於機構。主軸軸端支撐的操作特性是促使團隊選擇這種材料的決定性因素。igus 材料非常重要，特別是對於自動販賣機而言。整合式固體潤滑劑使外部潤滑變得不必要。除其他方面外，這還允許了衛生的操作。這種專為雷射燒結而開發的材料，比傳統塑膠的使用壽命長得多。