Наперад у 3D: Вышэй за выклікі ў 3D -друку металаў

Серварухавікі і робаты пераўтвараюць дадаткі. Вывучыце найноўшыя парады і прыкладанні пры ўкараненні рабатызаванай аўтаматызацыі і пашыранага кіравання рухам для адытыўнага і адымаючага вытворчасці, а таксама тое, што далей: падумайце аб гібрыдных адытыўных/адымальных метадах.1628850930(1)

ПАРАДАЮЧАЯ АЎТАМАТЫЗАЦЫЯ

Аўтары Сара Меліш і Роўз Мэры Бернс

Прыняцце прылад пераўтварэння энергіі, тэхналогіі кіравання рухам, надзвычай гнуткіх робатаў і эклектычнага спалучэння іншых перадавых тэхналогій з'яўляюцца рухаючымі фактарамі для хуткага росту новых вытворчых працэсаў ва ўсім прамысловым ландшафце. Рэвалюцыянізацыя спосабу стварэння прататыпаў, дэталяў і вырабаў, адытыўная і адымаючая вытворчасць - два яркія прыклады, якія забяспечылі эфектыўнасць і эканомію сродкаў вытворцам імкнуцца заставацца канкурэнтаздольнымі.

Адытыўнае вытворчасць (АД), якое называецца 3D-друкам,-гэта нетрадыцыйны метад, які звычайна выкарыстоўвае лічбавыя дызайн-дадзеныя для стварэння цвёрдых трохмерных аб'ектаў шляхам зліцця матэрыялаў пласт за пластом знізу ўверх. Часта вырабляючы часткі без сеткі (NNS) без адходаў, выкарыстанне AM як для асноўных, так і для складаных канструкцый прадуктаў працягвае пранікаць у такія галіны, як аўтамабільная, аэракасмічная, энергетычная, медыцынская, транспартная і спажывецкая прадукцыя. Наадварот, працэс аднімання прадугледжвае выдаленне секцый з блока матэрыялу высокадакладнай рэзкай або механічнай апрацоўкай для стварэння 3D -прадукту.

Нягледзячы на ​​ключавыя адрозненні, адытыўныя і адымальныя працэсы не заўсёды выключаюць адзін аднаго - яны могуць быць выкарыстаны для кампліментаў розных этапаў распрацоўкі прадукту. Мадэль або прататып ранняй канцэпцыі часта ствараецца адытыўным працэсам. Пасля таго, як гэты прадукт будзе дапрацаваны, могуць спатрэбіцца большыя партыі, што адкрывае дзверы для аднімаючага вытворчасці. Зусім нядаўна, дзе час мае важнае значэнне, для такіх рэчаў, як рамонт пашкоджаных/зношаных дэталяў або стварэнне якасных дэталяў з меншым часам выканання, прымяняюцца гібрыдныя адытыўныя/адымальныя метады.

АЎТАМАТЫЧНЫ НАПЕРАД

Каб задаволіць жорсткія патрабаванні пакупнікоў, вытворцы ўбудоўваюць у сваю частку цэлы шэраг драцяных матэрыялаў, такіх як нержавеючая сталь, нікель, кобальт, хром, тытан, алюміній і іншыя розныя металы, пачынаючы з мяккай, але трывалай падкладкі і заканчваючы цвёрдай зношанасцю -устойлівы кампанент. Часткова гэта выявіла неабходнасць высокапрадукцыйных рашэнняў для павышэння прадукцыйнасці і якасці як у адытыўных, так і ў адымаючых вытворчых асяроддзях, асабліва ў тых выпадках, як такія працэсы, як адытыўная вытворчасць з драцяной дугі (WAAM), WAAM-субтракцыйная, лазерная ашалёўка-аднімальная або ўпрыгожванне. Асноўныя моманты:

  • Пашыраныя сервоприводы: Каб лепш вырашаць мэты, выведзеныя на рынак, і спецыфікацыі дызайну кліента, калі ідзе гаворка аб дакладнасці памераў і якасці аздаблення, канчатковыя карыстальнікі звяртаюцца да сучасных 3D-прынтараў з сервасістэмамі (над крокавымі рухавікамі) для аптымальнага кіравання рухам. Перавагі серварухавікоў, такіх як Sigma-7 Яскавы, пераварочваюць працэс дабаўкі, дапамагаючы вытворцам пераадольваць агульныя праблемы за кошт магчымасцей павышэння прынтараў:
    • Падаўленне вібрацыі: надзейныя серварухавікі могуць пахваліцца фільтрамі падаўлення вібрацый, а таксама антырэзананснымі і зубчастымі фільтрамі, якія забяспечваюць надзвычай плыўны рух, які дазваляе ліквідаваць візуальна непрыемныя крокавыя лініі, выкліканыя пульсацыяй крутоўнага моманту крокавага рухавіка.
    • Павышэнне хуткасці: хуткасць друку 350 мм/с цяпер стала рэальнасцю, што больш чым удвая павялічыла сярэднюю хуткасць друку 3D -прынтара з дапамогай крокавага рухавіка. Сапраўды гэтак жа хуткасць руху да 1500 мм/сек можа быць дасягнута з дапамогай павароту або да 5 метраў/сек з дапамогай тэхналогіі лінейнага сервопривода. Надзвычай хуткае паскарэнне, якое забяспечваецца высокапрадукцыйнымі сервоприводами, дазваляе 3D-друкарскім галоўкам хутчэй перамяшчацца ў патрэбнае становішча. Гэта ў значнай ступені зніжае неабходнасць запаволіць працу ўсёй сістэмы, каб дасягнуць жаданага якасці аздаблення. У далейшым гэта абнаўленне кіравання рухам таксама азначае, што канчатковыя карыстальнікі могуць вырабляць больш частак у гадзіну без шкоды для якасці.
    • Аўтаматычная настройка: сервасістэмы могуць самастойна выконваць уласную наладу, што дае магчымасць адаптавацца да зменаў у механіцы друкаркі або адхіленняў у працэсе друку. 3D крокавыя рухавікі не выкарыстоўваюць зваротную сувязь па становішчы, што робіць практычна немагчымым кампенсаваць змены ў працэсах або разыходжанні ў механіцы.
    • Зваротная сувязь энкодэра: надзейныя сервасістэмы, якія прапануюць абсалютную зваротную сувязь з энкодэрам, патрабуюць выканання працэдуры саманавядзення толькі адзін раз, што прыводзіць да большай бесперабойнай працы і эканоміі выдаткаў. 3D -прынтэры, якія выкарыстоўваюць тэхналогію крокавага рухавіка, не маюць гэтай функцыі, і іх трэба размяшчаць пры кожным уключэнні.
    • Адчуванне зваротнай сувязі: экструдар 3D -прынтара часта можа быць вузкім месцам у працэсе друку, а крокавы рухавік не мае магчымасці выяўлення зваротнай сувязі для выяўлення закліноўвання экструдэра - дэфіцыт, які можа прывесці да сапсавання ўсяго задання друку. Маючы гэта на ўвазе, сервасістэмы могуць выяўляць рэзервовыя копіі экструдара і прадухіляць зачыстку нітак. Ключ да найвышэйшай прадукцыйнасці друку-наяўнасць замкнёнай сістэмы з цэнтрам вакол аптычнага кадавальніка з высокім дазволам. Серварухавікі з 24-бітным абсалютным энкодэрам з высокім дазволам могуць забяспечыць 16777216 біт дазволу зваротнай сувязі з замкнёным контурам для большай дакладнасці восі і экструдэра, а таксама сінхранізацыю і абарону ад замяцця.
  • Высокапрадукцыйныя робаты: Гэтак жа, як надзейныя серварухавікі трансфармуюць дадаткі, так і робаты. Іх выдатная траекторыя, жорсткая механічная структура і высокая ацэнка пылаахоўнасці (IP)-у спалучэнні з пашыраным антывібрацыйным кантролем і магчымасцю шматвосевага выканання-робяць вельмі гнуткіх шасцівосевых робатаў ідэальным варыянтам для патрабавальных працэсаў, якія атачаюць выкарыстанне 3D прынтэры, а таксама ключавыя дзеянні для метадаў аднімаючага вытворчасці і гібрыдных адытыўных/адымальных метадаў.
    Робатызаваная аўтаматызацыя, якая дапаўняе машыны для 3D-друку, у значнай ступені прадугледжвае апрацоўку друкаваных дэталяў у шматмашынных устаноўках. Ад выгрузкі асобных дэталяў з друкарскай машыны да аддзялення частак пасля цыклу друку з некалькіх частак вельмі гнуткія і эфектыўныя робаты аптымізуюць аперацыі для большай прапускной здольнасці і павышэння прадукцыйнасці.
    Пры традыцыйнай 3D -друку робаты дапамагаюць кіраваць парашком, пры неабходнасці запраўляць друкарскі парашок і выдаляць парашок з гатовых частак. Сапраўды гэтак жа лёгка дасягаюцца іншыя задачы аздаблення дэталяў, папулярныя пры вырабе металу, такія як шліфоўка, паліроўка, выдаленне задзірын або рэзка. Інспекцыя якасці, а таксама патрэбы ў ўпакоўцы і лагістыцы таксама лабава рэалізуюцца з дапамогай рабатызаваных тэхналогій, што вызваляе вытворцаў, каб засяродзіць свой час на працы з большай дабаўленай вартасцю, напрыклад, на заказ.
    Для вялікіх нарыхтовак прамысловыя робаты з далёкім дасягненнем падвяргаюцца непасрэднаму перамяшчэнню экструзійнай галоўкі 3D-прынтара. Гэта ў спалучэнні з перыферыйнымі інструментамі, такімі як паваротныя базы, пазіцыянеры, лінейныя дарожкі, партальныя і іншыя, забяспечваюць працоўную прастору, неабходную для стварэння прасторавых структур вольнай формы. Акрамя класічнага хуткага прататыпавання, робаты выкарыстоўваюцца для вырабу буйных аб'ёмаў дэталяў вольнай формы, формаў, трохмерных кроквенных канструкцый і шырокафарматных гібрыдных дэталяў.
  • Шматвосевыя машынныя кантролеры: Інавацыйная тэхналогія злучэння да 62 восяў руху ў адной асяроддзі ў цяперашні час робіць магчымым мультысінхранізацыю шырокага спектру прамысловых робатаў, сервасістэм і пераменнікаў частаты, якія выкарыстоўваюцца ў адытыўных, адымальных і гібрыдных працэсах. Цяпер цэлае сямейства прылад можа бесперашкодна працаваць разам пад поўным кантролем і кантролем з дапамогай ПЛК (Праграмуемы лагічны кантролер) або кантролера машыны IEC, напрыклад, MP3300iec. Часта запраграмаваныя з дапамогай дынамічнага пакета праграмнага забеспячэння 61131 IEC, напрыклад, MotionWorks IEC, такія прафесійныя платформы выкарыстоўваюць знаёмыя інструменты (напрыклад, RepRap G-коды, функцыянальныя блок-схемы, структураваны тэкст, лесвічныя дыяграмы і г.д.). Каб палегчыць інтэграцыю і аптымізаваць час бесперабойнай працы машыны, у камплекце ёсць гатовыя інструменты, такія як кампенсацыя выраўноўвання ложка, прасоўванне ціску экструдэра, шпіндзель і экструдар.
  • Пашыраны карыстацкі інтэрфейс вытворчасці: Вельмі карысныя для прыкладанняў у 3D-друку, выразанні формы, станкоў і робататэхнікі, разнастайныя пакеты праграмнага забеспячэння могуць хутка паставіць просты ў наладжванні графічны інтэрфейс машыны, што забяспечвае шлях да большай універсальнасці. Распрацаваныя з улікам крэатыву і аптымізацыі, інтуітыўна зразумелыя платформы, такія як Yaskawa Compass, дазваляюць вытворцам маркіраваць і лёгка наладжваць экраны. Ад уключэння асноўных атрыбутаў машыны да задавальнення патрэбаў кліентаў, праграмавання патрабуецца мала-паколькі гэтыя інструменты забяспечваюць шырокую бібліятэку гатовых убудоў C# або дазваляюць імпартаваць карыстальніцкія ўбудовы.

ПАДНЯЦЦА ВЫШЕ

Хоць адзіныя адытыўныя і адымальныя працэсы застаюцца папулярнымі, на працягу наступных некалькіх гадоў адбудзецца большы зрух у бок гібрыднага адытыўна -адымальнага метаду. Чакаецца, што да 2027 года гадавы рост будзе складаць 14,8 працэнта1, рынак гібрыдных машын для вытворчасці адытыўных напояў гатовы адпавядаць росту спробаў кліентаў. Каб падняцца над канкурэнтамі, вытворцы павінны ўзважыць усе «за» і «супраць» гібрыднага метаду ў сваёй дзейнасці. Маючы магчымасць вырабляць дэталі па меры неабходнасці, да значнага скарачэння вугляроднага сляду, гібрыдны адытыўна -адымальны працэс прапануе некаторыя прывабныя перавагі. Нягледзячы на ​​гэта, перадавыя тэхналогіі гэтых працэсаў не варта выпускаць з -пад увагі і павінны быць укаранёны на цэхах, каб палепшыць прадукцыйнасць і якасць прадукцыі.


Час публікацыі: 13 жніўня-21 жніўня