3D로 인쇄된 기어로 더 빠른 혈액 검사 가능

• 필요했던 것 스테퍼 모터 시스템의 분해능을 높이기 위한 경량 기어
• 제조 공정: 선택적 레이저 소결(SLS)
• 요구 사항 가볍고 내마모성이 뛰어나며 유지보수가 필요 없고 윤활이 필요 없음
• 재질: iglidur® i3
• 산업 분야 의료 기술
• 협업을 통한 성공: 특허 기술 실현에 대한 기술적 장애물 극복, 심장마비 예측 가능성 향상

혈액 내 트로포닌 농도를 정확하게 기록하기 위해 0.9도 스테퍼 모터를 두 개의 기어와 직렬로 연결했으며, 두 기어의 변속비는 모두 100:1입니다. 0.00009도의 분해능을 달성하는 데 여전히 걸림돌이 되는 것은 금속 기어로 인해 시스템의 관성이 증가한다는 점이었습니다. 스테퍼 모터의 토크가 시스템의 관성을 극복할 수 있도록 더 가벼운 소재가 필요했습니다.

또한 병원 환경은 특수한 작동 조건이 필요합니다. 유지보수를 위해 장치를 조정하는 과정에서 일부 환자는 목숨을 잃을 수도 있습니다. 이는 무엇보다도 기어가 윤활 없이 작동해야 한다는 것을 의미합니다. 또한 윤활유는 혈액 검사 중에 생물학적 위험을 초래할 수 있습니다. 기어에 관한 한, Cor.Sync는 처음에 여러 금속 모델을 테스트했습니다. 적합한 장치를 찾은 후에는 무급유 구현 옵션을 모색했습니다.

내마모성 iglidur ® i3 플라스틱으로 기어의 3D 프린팅은 모든 요구 사항을 충족했습니다. igus의 3D 프린팅 서비스(®) 덕분에 최소한의 관성으로 원하는 디자인을 구현할 수 있었습니다. 또한 자체 윤활 폴리머 기어 덕분에 유지보수가 필요 없는 시스템이 보장되었습니다.

본질적으로 혈액 검사는 SPR 분광법으로 알려진 것을 기반으로 합니다. 트로포닌 농도가 1~100ng/L의 임계 범위에 있으면 심장마비 위험이 증가한다는 것을 나타냅니다. Cor.Sync에서 사용하는 기술에서 트로포닌 농도가 1ng/L인 스테퍼 모터는 약 0.009도의 각도 변동을 일으킨다고 합니다. 따라서 사용 가능한 0.9도 스테퍼 모터를 두 개의 기어박스와 직렬로 연결했습니다. 각 기어박스의 변속비는 100:1로, 0.00009도의 오프셋 각도를 허용합니다. 그러나 금속 기어는 스테퍼 모터가 달성하는 토크에 비해 너무 무겁기 때문에 이러한 응용 분야에는 적합하지 않습니다. 이구스의 고성능 폴리머는 무엇보다도 무게가 가볍고 내마모성이 뛰어나다는 특징이 있습니다.

병원 환경에서는 윤활유를 사용하면 감염성 물질이 확산되기 좋은 환경이 될 수 있으므로 윤활유 사용을 피합니다. 이러한 이유로 자체 윤활이 가능한 iglidur® i3 기어뿐만 아니라 장치의 다른 부분에도 무급유 이구스® 부품이 사용되었습니다. 예를 들어 광학 시스템은 무엇보다도 레이저 다이오드와 포토 다이오드로 구성되어 있으며, 서로 정렬되어야 합니다. 이를 위해 광학 요소는 드라이린 ® W 캠 슬라이드에 장착되어 드라이린® W 이중 레일 위로 미끄러져 광학 시스템의 동심도와 정렬을 보장합니다.