Foarút yn 3D: Rise Bbove Challenges yn 3D Metal Printing

Servomotoren en robots transformearje additive applikaasjes. Learje de lêste tips en applikaasjes by it ymplementearjen fan robotyske automatisearring en avansearre bewegingskontrôle foar additive en subtraktive produksje, lykas wat d'rnei is: tink hybride additive/subtraktive metoaden.1628850930(1)

ADVANCING AUTOMATION

Troch Sarah Mellish en RoseMary Burns

De oanniming fan apparaten foar machtskonverzje, bewegingsbehearstechnology, ekstreem fleksibele robots en in eklektyske miks fan oare avansearre technologyen binne driuwende faktoaren foar de rappe groei fan nije fabrikaasjeprosessen oer it yndustriële lânskip. Revolúsjonearjen fan 'e manier wêrop prototypen, dielen en produkten wurde makke, additive en subtraktive produksje binne twa foarbylden dy't de effisjinsje en kostenbesparring levere hawwe dy't fabrikanten besykje konkurrearjend te bliuwen.

Oantsjutten as 3D-printsjen, is additive manufacturing (AM) in net-tradisjonele metoade dy't normaal gebrûk makket fan digitale ûntwerpsgegevens om solide trijediminsjonale objekten te meitsjen troch materialen laach foar laach fan ûnderen nei boppen te fusearjen. Faak it meitsjen fan near-net-foarm (NNS) dielen sûnder ôffal, bliuwt it gebrûk fan AM foar sawol basale as komplekse produktûntwerpen yndustry trochrinne lykas auto's, loftfeart, enerzjy, medysk, ferfier en konsuminteprodukten. Krektoarsom, it subtraktive proses omfettet it ferwiderjen fan seksjes út in blok materiaal troch snijen mei hege presyzje as ferwurkjen om in 3D -produkt te meitsjen.

Nettsjinsteande wichtige ferskillen binne de additive en subtraktive prosessen net altyd ûnderling eksklusyf - om't se kinne wurde brûkt om ferskate stadia fan produktûntwikkeling te komplimentearjen. In betiid konseptmodel as prototype wurdt faaks makke troch it additive proses. Sadree't dat produkt is finalisearre, kinne gruttere batches fereaske wêze, de doar iepenje foar subtraktive produksje. Mear resint, wêr't tiid fan essinsje is, wurde hybride additive/subtraktive metoaden tapast foar dingen lykas reparearjen fan skansearre/fersliten dielen of it meitsjen fan kwaliteitsûnderdielen mei minder leadtiid.

AUTOMATE FORWARD

Om te foldwaan oan strenge easken fan klanten, yntegrearje fabrikanten in oanbod fan draadmaterialen lykas roestvrij stiel, nikkel, kobalt, chroom, titanium, aluminium en oare ûngelikense metalen yn har dielkonstruksje, te begjinnen mei in sêft, dochs sterk substraat en einigje mei in hurde, wear -bestindige komponint. Foar in part hat dit de needsaak iepenbiere foar oplossingen mei hege prestaasjes foar gruttere produktiviteit en kwaliteit yn sawol additive as subtraktive produksjeomjouwings, foaral wêr't prosessen lykas wire arc additive manufacturing (WAAM), WAAM-subtraktyf, laserbekleding-subtraktyf as dekoraasje oanbelangje. Hichtepunten omfetsje:

  • Avansearre Servo Technology: Om time-to-market doelen en klantûntwerpspesifikaasjes better oan te pakken, wêr't dimensjele presyzje en finishkwaliteit oanbelanget, draaie einbrûkers nei avansearre 3D-printers mei servosystemen (oer stepper motors) foar optimale bewegingsbehearsking. De foardielen fan servomotoren, lykas Yaskawa's Sigma-7, draaie it additive proses op 'e holle, en helpe fabrikanten mei it oerwinnen fan mienskiplike problemen fia mooglikheden foar fergrutsjen fan printer:
    • Trillingûnderdrukking: robúste servomotoren hawwe trillingsonderdrukkingsfilters, lykas anty-resonânsje- en kerffilters, en leverje ekstreem soepele beweging op dy't de fisueel onaangename staplinen kin eliminearje feroarsake troch steppermotor koppel rimpel.
    • Ferbettering fan snelheid: in printsnelheid fan 350 mm/sek is no in realiteit, mear dan ferdûbelje de gemiddelde printsnelheid fan in 3D -printer mei in stappenmotor. Op deselde manier kin in reissnelheid fan oant 1,500 mm/sek berikt wurde mei rotearjend of oant 5 meter/sek mei lineêre servotechnology. De ekstreem rappe fersnellingsmooglikheid levere troch hege prestaasjes servo's kinne 3D-printkoppen rapper yn har juste posysjes ferpleatse. Dit giet in lange wei om de needsaak te ferminderjen om in heule systeem te ferminderjen om de winske finishkwaliteit te berikken. Neitiid betsjuttet dizze upgrade yn bewegingskontrôle ek dat einbrûkers mear dielen per oere kinne produsearje sûnder kwaliteit op te offerjen.
    • Automatyske tuning: servosystemen kinne selsstannich har eigen oanpaste tuning útfiere, wêrtroch it mooglik is oan te passen oan feroaringen yn 'e meganika fan in printer as ôfwikingen yn in printproses. 3D -stappenmotoren brûke gjin posysjefeedback, wêrtroch it hast ûnmooglik is te kompensearjen foar feroaringen yn prosessen as ferskillen yn meganika.
    • Feedback fan encoder: robúste servosystemen dy't absolute encoder -feedback oanbiede, hoege mar ien kear in homing -routine út te fieren, wat resulteart yn gruttere uptime en besparring yn kosten. 3D -printers dy't steppermotortechnology brûke ûntbrekke dizze funksje en moatte elke kear wurde homed as se wurde oandreaun.
    • Feedback -waarnimming: in ekstruder fan in 3D -printer kin faaks in knelpunt wêze yn it printproses, en in stappenmotor hat net de mooglikheid om feedback te detektearjen om in ekstruderjam te detektearjen - in tekoart dat kin liede ta de ruïne fan in heule printopdracht. Mei dit yn gedachten kinne servosystemen extruder -backups detektearje en filamentstrippen foarkomme. De kaai foar superieure printprestaasjes is it hawwen fan in systeem mei sletten lus, sintraal om in optyske encoder mei hege resolúsje. Servomotoren mei in 24-bit absolute hege resolúsje-encoder kinne 16,777,216 bits leverje fan feedback-resolúsje mei sletten loop foar gruttere assen en extruder-krektens, lykas syngronisaasje en jambeskerming.
  • Robots mei hege prestaasjes: Krekt lykas robúste servomotoren additive applikaasjes transformearje, sa binne robots ek. Har treflike paadprestaasjes, stive meganyske struktuer en hege wurdearrings foar stofbeskerming (IP)-yn kombinaasje mei avansearre anty-trillingskontrôle en multi-assige mooglikheid-meitsje heul fleksibele seis-assige robots in ideale opsje foar de easkenste prosessen dy't it gebrûk fan 3D omringje printers, lykas wichtige aksjes foar de subtraktive produksje en hybride additive/subtraktive metoaden.
    Robotyske automatisearring komplementêr foar 3D-printmasjines omfettet wiidweidich it behanneljen fan printe dielen yn ynstallaasjes mei mear masines. Fan it lossen fan yndividuele dielen fan 'e printmasjine, oant it skieden fan dielen nei in printsyklus mei meardere dielen, optimalisearje heul fleksibele en effisjinte robots operaasjes foar gruttere trochstreaming en produktiviteitswinsten.
    Mei tradisjonele 3D -printsjen binne robots behelpsum mei poederbehear, it byvullen fan printerpulver as dat nedich is en poeder ferwiderje út ôfmakke dielen. Op deselde manier wurde oare ôfwurkingsopdrachten populêr by metalen fabrikaazje lykas slypjen, polearjen, ôfbramjen of snijen maklik berikt. Kwaliteitskontrôle, lykas ferpakkings- en logistike behoeften wurde ek foldwaande foldien mei robotyske technology, wêrtroch fabrikanten har tiid kinne konsintrearje op wurk mei hegere wearde-tafoeging, lykas oanpaste fabrikaazje.
    Foar gruttere wurkstikken wurde yndustriële robots mei lang berik ynsteld om direkt in 3D-printerekstruderkop te ferpleatsen. Dit, yn kombinaasje mei perifeare ark lykas rotearende basen, posysjonearders, lineêre spoaren, gantries en mear, leverje de wurkromte dy't nedich is foar it meitsjen fan romtlike frijfoarmstrukturen. Utsein klassike rappe prototyping, wurde robots brûkt foar it meitsjen fan grutte folume frijfoarmige dielen, malfoarmen, 3D-foarmige trusskonstruksjes en hybride dielen yn grut formaat.
  • Multi-assen masine controllers: Ynnovative technology foar it ferbinen fan maksimaal 62 assen fan beweging yn ien omjouwing makket no multi-syngronisaasje fan in breed oanbod fan yndustriële robots, servosystemen en driven mei fariabele frekwinsje brûkt yn 'e additive, subtraktive en hybride prosessen mooglik. In heule famylje apparaten kin no naadloos gearwurkje ûnder de folsleine kontrôle en tafersjoch fan in PLC (Programmierbare Logyske Controller) as IEC -masine -controller, lykas de MP3300iec. Faak programmeare mei in dynamysk 61131 IEC-softwarepakket, lykas MotionWorks IEC, brûke profesjonele platfoarms lykas dit fertroude ark (ie, RepRap G-codes, Funksjeblokdiagram, Struktureerde tekst, Ladderdiagram, ensfh.). Om maklike yntegraasje te fasilitearjen en masine-uptime te optimalisearjen, binne kant-en-klare ark lykas kompensaasje foar bêdnivellering, kontrôle fan extruder druk foarút, meardere spil en ekstruderkontrôle opnommen.
  • Avansearre produksjegebrûkersynterfaces: Heech foardielich foar tapassingen yn 3D-printsjen, foarm snije, masjine-ark en robotyk, kinne ferskate softwarepakketten fluch in maklik oan te passen grafyske masine-ynterface leverje, en biedt in paad nei gruttere alsidichheid. Untworpen mei kreativiteit en optimalisaasje foar eagen, yntuïtive platfoarms, lykas Yaskawa Compass, kinne fabrikanten merken markearje en maklik oanpasse. Fan it opnimmen fan kearnmasjine-attributen oant it foldwaan oan klantbehoeften, is net folle programmearring fereaske-om't dizze ark in wiidweidige bibleteek leverje mei foarôfboud C# plug-ins of it ymportearjen fan oanpaste plug-ins mooglik meitsje.

DER BOPPE ÚT STEKKE

Wylst de single additive en subtraktive prosessen populêr bliuwe, sil in gruttere ferskowing nei de hybride additive/subtraktive metoade plakfine yn 'e kommende jierren. Ferwachte te groeien mei in gearstalde jierlikse groeisnelheid (CAGR) fan 14.8 prosint troch 20271, is de merk foar hybride additive produksjemachines klear om te foldwaan oan 'e uptick yn evoluearjende klanteasken. Om boppe de konkurrinsje te stean, moatte fabrikanten de foar- en neidielen fan 'e hybride metoade weagje foar har operaasjes. Mei de mooglikheid om dielen te produsearjen as nedich, oant in grutte fermindering fan koalstoffuotprint, biedt it hybride additive/subtraktive proses wat oantreklike foardielen. Hoe dan ek, de avansearre technologyen foar dizze prosessen moatte net wurde oersjoen en moatte wurde ymplementeare op winkelflier om gruttere produktiviteit en produktkwaliteit te fasilitearjen.


Berjochttiid: 13-08-2021