Akıllıca köprülenmiş

Berlinli start-up Mitte, musluk suyunu filtreleyen ve minerallerle zenginleştiren bir makine geliştirdi. Öncelikle musluk suyunun sadece kısmen içilebilir olduğu yerlerde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Gaz kartuşu ile cihaz tarafındaki basınç düşürücü valf arasındaki geçişi kapatmak için, alışılmadık tolerans genişliklerinin köprülenmesi gerekiyordu – ki bu teknik olarak önemsiz değildi. Schwalmstadt’taki geliştiriciler bu görevi üstlendi ve akıllıca bir sızdırmazlık çözümü geliştirdi.

Son araştırmalara göre, içme suyunun kalitesi dünya çapında düşüyor. Başta mikroplastikler olmak üzere bakteriler, virüsler, organik ve inorganik bileşikler, pestisitler, ilaçlar ve hormonlar gibi giderek daha fazla kirletici, en önemli gıdalardan birini kirletiyor. Berlinli start-up Mitte bu sorunu ele aldı ve musluk suyunu filtreleyebilen ve mineraller ve eser elementlerle zenginleştirebilen ev kullanımı için bir makine geliştirdi. Gelecekte, öncelikle musluk suyunun içmek ve tadını çıkarmak için tamamen güvenli olmadığı yerlerde kullanılacak. Ancak cihazın piyasaya sürülmesi zor oldu. Kritik bir nokta: gaz kartuşunun vanası ile cihaz tarafındaki basınç düşürücü vana arasındaki geçişin güvenilir bir şekilde kapatılmasında sorunlar vardı. Gaz kartuşları için vanaların bağlantı yüksekliği standart olmadığından, burada alışılmadık bir tolerans aralığının aşılması gerekiyordu.
Nisan ayının başında müşteri, çevrimiçi iletişim formu aracılığıyla FST ile iletişime geçerek yardım istedi. Pnömatik Ürün Geliştirme’den Ulrich Wüstenhagen projeyi anlatırken “Geleneksel yöntemlerle işlenemeyecek bir talepti” diyor. “Detaylı bir spesifikasyon yoktu. Zaman çok önemli olmasına rağmen önce birçok ayrıntıyı ele almamız gerekti.” Görev: Bir CO2 gaz tüpü, takılı pirinç valf üzerindeki trapezoidal bir diş kullanılarak cihaza vidalanır. Gaz kartuşu yerleştirilir yerleştirilmez, karbondioksit gazı contanın iç kısmında 60 bar’da kalıcı olarak bulunur. CO2, seçilen malzemeye bağlı olarak contaya değişen derecelerde nüfuz eder. Basınç aniden atmosferik basınca bırakıldığında, gaz conta malzemesinden tekrar kaçar ve bu da contada önemli hasara neden olabilir – bu gibi durumlarda, bu patlayıcı dekompresyon olarak adlandırılır.

Bu nedenle, bu basınç aralığına uygun ve aynı zamanda gıda onayına sahip bir malzeme bulmak gerekiyordu. Bu amaçla sahadaki ve Weinheim’daki malzeme uzmanlarına danışıldı. Tanımlanan sorun için söz konusu malzemeler için hiçbir test sonucu mevcut olmadığından ve kapsamlı test serileri zaman çerçevesini aşacağından, tek seçenek ampirik bir yaklaşımdı – tabiri caizse gerçek nesne üzerinde deneme yanılma.

Sorun çözücü olarak poliüretan

Bu testler, Freudenberg Xpress® tarafından kısa sürede talaşlı imalat yoluyla üretilen conta çeşitleri kullanılarak doğrudan cihaz üreticisinin tesislerinde gerçekleştirilmiştir.

Sonuçta, kısa listede iki tür malzeme kaldı: çeşitli sertlik derecelerinde EPDM malzemeler ve nispeten sert bir poliüretan. Müşterinin tesislerindeki ilk denemelerde, ilk olarak kalıcı sızdırmazlık, yani_CO2 ‘ye veya ani basınç tahliyesine karşı direnç test edildi. Aynı zamanda, kullanıcıların kartuşu değiştirirken önemli miktarda gaz kaçağı olmadan kolayca vidalayabilmeleri ve çıkarabilmeleri sağlanmalıydı. Uygun şekilde rafine edilmiş numuneler kullanılarak, bir kaplamanın sürtünme torkunu azaltmada ve kullanımı basitleştirmede yardımcı olabileceği belirlendi. Uygulama mühendisleri Patrick Kinsch ve Mert van Dawen, sonlu elemanlar analizini kullanarak tasarım mühendisi Alexander May tarafından tasarlanan conta çeşitlerini analiz etti. Sonuçlar, ilgili malzemenin ilgili basınç altında contanın geometrisi ile birlikte nasıl davrandığını, yerel deformasyonların ve yüklerin izin verilen değerler içinde kalıp kalmadığını ve hangi sürtünme torkunun beklenebileceğini karşılaştırmak için kullanıldı.

Başarıyla test edilmiş bir poliüretan sızdırmazlık geometrisi artık mevcuttur ve Freudenberg Xpress® üretiminden yaklaşık 1.000 adetlik bir ön seri müşteriye teslim edilmiştir. Bir sonraki adım, müşteri tarafından sipariş edilen ve seri parçaların ekonomik olarak üretilebileceği enjeksiyon kalıbını üretmek ve numune almaktır. Ulrich Wüstenhagen, “Başlangıçtaki oldukça zor durum göz önüne alındığında, şaşırtıcı derecede hızlı bir şekilde işleyen bir çözüm bulabildik – özellikle de bireysel ekip üyelerinin fikirleri ve pragmatik katkıları sayesinde” diye özetliyor.