Линейные Модули «Rollon» Работают В 3d-биопринтере

Аддитивные технологии производства устроили революцию в целом ряде отраслей промышленности - от производства и строительства до медицины, где они сделали возможными наиболее значимые инновации. Возможность разрабатывать и использовать технологии, основанные на быстром прототипирования, предоставляет пользователю целый ряд преимуществ, в числе которых и ускорение цикла вывода на рынок новых продуктов, и общая оптимизация времязатратности техпроцессов. В области трёхмерной печати решения для линейного перемещения могут играть ключевую роль в решении задач обеспечения точности и повторяемости позиционирования, а также повышения общей эффективности. Технологии компании «Rollon» были использованы при построении решения по трёхмерной печати биологических тканей.

Учёные университетской клиники Рейнско-Вестфальского технического университета немецкого города Ахена использовали линейный модуль семейства «Actuator Line» группы компаний «Rollon», специализирующейся в области решений для линейного перемещения, в качестве одного из ключевых компонентов роботизированной системы трёхмерной печати клеточных тканей из полимерных материалов.

Целью этого совместного проекта, разрабатываемого учёными при поддержке Федерального министерства экономики и технологий Германии и получившего название «РобоГель» (англ. «RoboGel»), является создание полностью автоматического 3D-биопринтера, способного осуществлять послойную печать живых клеток в среде вспомогательной жидкости.

Новые Горизонты Биопечати

Биопечатью (также известной как «3D-биопринтинг») называют технологический процесс искусственного воспроизведения биологических тканей на основе принципов быстрого прототипирования. Более традиционными технологиями создания искусственных живых тканей предусматривается использование для этой цели многоступенчатых технологических процессов с применением целого ряда различных компонентов.

В отличие от этих технологий, технологией «РобоГель» используется иной, инновационный подход: трёхмерные структуры живых тканей создаются путём их послойной 3D-печати по заранее созданной модели, с использованием в качестве материала для такой печати гидрогеля с содержащимися в нём живыми клетками.

Получившиеся в результате печати трёхмерные структуры затем насыщаются сигнальными молекулами и помещаются в специальный инкубатор, в среду, способствующую размножению содержащихся в гидрогеле живых клеток, в результате чего напечатанная трёхмерная структура превращается / вырастает в биологический объект требуемых размеров, формы и свойств.

Эта инновационная технология позволяет получать, с использованием гидрогеля, многослойные искусственные биологические объекты заданной структуры размерами порядка нескольких сантиметров. Поскольку в составе некоторых живых тканей одновременно присутствуют клетки разных типов, новый биопринтер располагает целым рядом печатных головок, позволяющих ему за один проход производить печать подобных сложных клеточных структур.

Данные результаты были получены немецкими учёными в сотрудничестве с германской компанией «HiTec Zang», специализирующейся на производстве уникального оборудования для автоматизации лабораторных процессов, и итальянской компанией «Rollon», вот уже много лет являющейся одним из ведущих мировых производителей решений для линейного перемещения.

Ось Инноваций

Биопринтер был построен на основе специализированного лабораторного робота «SciBot®» производства компании «HiTec Zang», способного взаимодействовать с самой разной периферией, включая систему проведения анализов в реальном времени, насосы, клапана, системы смены оснастки, линейные модули, датчики, и большое количество иного разнообразного оборудования.

В данном случае «сердцем» данного лабораторного робота стала высокоточная система линейного перемещения, установленная над роботом «SciBot®» на двух опорах с образованием портальной конструкции. Направляющая этой системы может служить для линейного перемещения разного рода захватов, оснастки и инструментов, или даже печатных головок. В данном случае линейная ось служила для перемещения самого робота в положение, требующееся для осуществления им нужных манипуляций с объектами.

В качестве ключевого компонента этой линейной оси участниками проекта был выбран линейный модуль «TH90» серии «Precision System» производства компании «Rollon».

Этот выбор был сделан по результатам сравнительного исследования ряда продуктов различных производителей. Определившими выбор основными преимуществами линейного модуля «TH90» являются обеспечиваемые им высокие точность и повторяемость перемещений, причём последняя лежит в пределах 5 микрон.

Линейные модули «TH»: технические характеристики

Линейные модули семейства «TH» представляют собой столы с прямолинейным перемещением, отличающиеся высокой точностью, механической жёсткостью и компактностью. Перемещение обеспечивается механизмом с шарико-винтовой парой. Модули доступны в вариантах, изготовленных по различным классам точности и с различными длинами шага шарикового винта. Конструкция модулей позволяет гарантировать стабильно высокую точность позиционирования на всей длине хода модуля, при весьма привлекательных остальных эксплуатационных характеристиках.

Чрезвычайная компактность модулей «Precision System TH» делает их идеальным выбором для решения задач по организации линейных перемещений в условиях недостатка свободного места - например, в лабораториях.

Дополнительными преимуществами этих линейных модулей являются малый крутящий момент страгивания и высокая жёсткость на скручивание. Скорость перемещения модулей может достигать 1,4 м/с.

Обеспечивающий перемещения механизм имеет два или четыре подшипника с рециркуляцией шариков, установленных с преднатягом на двух параллельных направляющих. Линейные модули семейства «TH» серии «Precision System» доступны в различающихся своей грузоподъёмностью вариантах либо с одной, либо с двумя каретками.

Эти линейные модули также имеют систему безопасного смазывания направляющих и винта, причём смазочные вещества подаются к каждому компоненту по отдельным каналам.

Все названные особенности и преимущества данных линейных модулей оказались востребованными при решении задачи построения точного и быстрого 3D-принтера по приемлемой для рынка цене.

Линейные модули «TH» доступны в трёх типоразмерах по ширине: 90, 110 и 145 мм.

Хотите узнать больше о линейных модулях «Rollon»? Скачайте наш каталог.
СКАЧАТЬ КАТАЛОГ «ACTUATOR LINE»