增材制造正在多个行业掀起革命性变化，从制造业到建筑业，再到医疗领域中最具创新性的行业。开发快速成型工艺的能力可带来显著优势，有助于缩短上市时间和及时优化整个过程。在 3D 打印中，线性运动解决方案还可以在确保定位精度、可重复性和效率方面发挥关键作用。Rollon 技术已被集成到创新的人体组织打印应用中。
亚琛工业大学 (RWTH Aachen) 诊所的科学家采用 Rollon（一个致力于线性运动解决方案的集团）的 Actuator Line 线性致动器，开发出一种机器人打印系统，用于聚合物 3D 细胞结构的生成性生产。
“RoboGel”合作项目由德国联邦经济技术部 (German Federal Ministry of Economics and Technology) 资助，旨在开发一种全自动 3D 生物打印机，能够在液态佐剂中逐层打印活细胞。
生物打印的新前沿
生物打印是一种基于快速成型原理的人体组织工程过程。在传统的组织工程过程中，合成组织是由不同阶段的几种成分组成的。与之不同的是，“RoboGel”过程采用了一种新的方法：根据模型逐层创建并打印三维活组织，同时在水凝胶中注入细胞。
水凝胶结构与信号分子在培养基中结合并孵育，以进行细胞繁殖，在此过程结束时，对象获得所需的细胞结构。新工艺使多层水凝胶结构的尺寸达到厘米级成为可能。由于创建这些类型的组织需要不同类型的细胞，创新的 3D 生物打印机配备多个打印头，可以在单个复杂系统中同时打印各种类型的细胞。
这些成果的成功实现由 HiTec Zang 与 Rollon 的合作造就，HiTec Zang 是一家德国公司，专注于实验室自动化定制硬件，而 Rollon 是一家意大利公司，多年来一直是线性运动技术的主要生产商之一。
创新轴
这款生物打印机是在 SciBot® 的基础上开发的，SciBot® 是 HiTec Zang 针对特定应用生产的实验室机器人，可以连接在线分析系统、泵、阀门，或带有致动器、传感器或各种其他工具的换刀系统。在此应用中，实验室机器人的核心是一条高精度线性轴，固定在 SciBot® 上的两个支架上，从而形成一个门户。在线性轴的导轨上，可以安装夹持装置、工具甚至打印头。线性轴将机器人移动到正确的位置以操纵对象。
在实施这个中央模块时，项目成员的首选是 Rollon Precision System 系列的 TH90 线性致动器。
制作原型之前，他们对几家不同生产商生产的各种线性轴产品进行了比较。选择 TH90 是因为其定位和重复精度高，不超过 5µm。
TH 直线致动器：技术特点
TH 系列致动器包括多款精密刚性紧凑型线性工作台，带有滚珠丝杠运动，可提供各种精度等级和不同螺距，以确保在加工的所有阶段维持高定位精度，从而保证高水平的性能。Precision System TH 线性工作台的设计极其紧凑，非常适合实验室等空间有限的应用。
此外，这种线性致动器具有低启动扭矩、高扭转强度以及紧凑的外形。运行时最高运动速度可达 1.4m/s。运动由具有两个或四个循环滚珠轴承的系统执行，这些轴承预加载并安装在两条平行导轨上。Precision System TH 线性工作台有单滑架和双滑架版本可供选择，以提供不同的负载能力。Precision System TH 系列还配备适用于导轨和丝杠的安全润滑系统，借助各个单独组件的复杂专用通道实现润滑。
所有这些特性对于开发准确、快速且适销的 3D 打印机均必不可少。
TH 线性致动器有三种不同宽度可供选择：90、110 和 145 mm。
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