Air adhart ann an 3D: Eirich os cionn dùbhlain ann an clò-bhualadh meatailt 3D

Tha motaran Servo agus innealan-fuadain ag atharrachadh tagraidhean cur-ris. Ionnsaich na molaidhean agus na tagraidhean as ùire nuair a bhios tu a’ cur an gnìomh fèin-ghluasad robotach agus smachd gluasad adhartach airson saothrachadh cuir-ris is toirt air falbh, a bharrachd air na tha ri thighinn: smaoinich air dòighean cuir-ris / toirt air falbh tar-chinealach.1628850930(1)

GNATH-FHOCAIL

Le Sarah Mellish agus RoseMary Burns

Tha gabhail ri innealan tionndaidh cumhachd, teicneòlas smachd gluasad, innealan-fuadain air leth sùbailte agus measgachadh roghainneil de theicneòlasan adhartach eile nam prìomh adhbharan airson fàs luath de phròiseasan saothrachaidh ùra air feadh cruth-tìre a’ ghnìomhachais. Ag ath-nuadhachadh an dòigh anns a bheilear a’ dèanamh prototypes, pàirtean agus toraidhean, tha saothrachadh cuir-ris is toirt air falbh nan dà phrìomh eisimpleir a thug seachad èifeachdas agus sàbhalaidhean cosgais a bhios luchd-saothrachaidh a’ feuchainn ri fuireach farpaiseach.

Air ainmeachadh mar clò-bhualadh 3D, tha saothrachadh cuir-ris (AM) na dhòigh neo-thraidiseanta a bhios mar as trice a’ cleachdadh dàta dealbhaidh didseatach gus stuthan cruaidh trì-thaobhach a chruthachadh le bhith a’ ceangal stuthan còmhdach le còmhdach bhon bhonn gu h-àrd. Gu tric a’ dèanamh phàirtean ann an cumadh faisg air lìon (NNS) gun sgudal, tha cleachdadh AM airson dealbhadh toraidh bunaiteach agus iom-fhillte a’ leantainn air adhart a’ dol tro ghnìomhachasan leithid càraichean, aerospace, lùth, meidigeach, còmhdhail agus toraidhean luchd-cleachdaidh. Air an làimh eile, tha am pròiseas toirt air falbh a’ toirt a-steach toirt air falbh earrannan bho bhloca stuth le bhith a’ gearradh no a’ innealachadh gu mionaideach gus toradh 3D a chruthachadh.

A dh’aindeoin prìomh eadar-dhealachaidhean, chan eil na pròiseasan cur-ris is toirt air falbh an-còmhnaidh eadar-dhealaichte bho chèile - oir faodar an cleachdadh airson a bhith a’ cur ri diofar ìrean de leasachadh toraidh. Bidh modal bun-bheachd no prototype tràth gu tric air a chruthachadh leis a’ phròiseas cuir-ris. Aon uair ‘s gu bheil an toradh sin deiseil, is dòcha gum bi feum air batches nas motha, a’ fosgladh an dorais gu saothrachadh toirt air falbh. O chionn ghoirid, far a bheil ùine deatamach, thathas a’ cleachdadh dhòighean cur-ris / toirt air falbh tar-chinealach airson rudan mar a bhith a’ càradh phàirtean millte / caitheamh no a’ cruthachadh phàirtean càileachd le nas lugha de ùine luaidhe.

UATH-FHOCAIL

Gus coinneachadh ri iarrtasan teann luchd-ceannach, tha luchd-saothrachaidh a’ fighe a-steach raon de stuthan uèir leithid stàilinn gun staoin, nicil, cobalt, chrome, titanium, alùmanum agus meatailtean eu-coltach eile a-steach don togail pàirt aca, a’ tòiseachadh le substrate bog ach làidir agus a’ crìochnachadh le caitheamh cruaidh. - pàirt resistant. Ann am pàirt, tha seo air nochdadh gu bheil feum air fuasglaidhean àrd-choileanaidh airson barrachd cinneasachd agus càileachd ann an àrainneachdan saothrachaidh cuir-ris agus toirt air falbh, gu sònraichte far a bheil dragh air pròiseasan leithid saothrachadh cuir-ris arc uèir (WAAM), WAAM-subtractive, còmhdach laser-toirt air falbh no sgeadachadh. Am measg nam prìomh thachartasan tha:

  • Teicneòlas Servo adhartach:Gus dèiligeadh nas fheàrr ri amasan ùine-gu-margaidh agus mion-chomharrachadh dealbhaidh teachdaiche, far a bheil dragh air cruinneas tomhasan agus càileachd crìochnachaidh, tha luchd-cleachdaidh deireannach a’ tionndadh gu clò-bhualadairean adhartach 3D le siostaman servo (thairis air motaran stepper) airson smachd gluasad as fheàrr. Bidh buannachdan motaran servo, leithid Yaskawa's Sigma-7, a’ tionndadh a’ phròiseas cuir-ris air a cheann, a’ cuideachadh luchd-saothrachaidh gus faighinn thairis air cùisean cumanta tro chomasan àrdachadh clò-bhualadair:
    • Susbaint crathaidh: bidh motaran servo làidir a ’bòstadh sìoltachain casg crathaidh, a bharrachd air sìoltachain an-aghaidh ath-shuidheachadh agus notch, a’ toirt a-mach gluasad gu math rèidh a dh ’fhaodas cuir às do na loidhnichean ceum mì-thlachdmhor a dh’ adhbhraicheas ripple torque motair stepper.
    • Meudachadh astar: tha astar clò-bhualaidh de 350 mm / diog a-nis na fhìrinn, barrachd air a bhith a ’dùblachadh astar clò-bhualaidh cuibheasach clò-bhualadair 3D a’ cleachdadh motair stepper. San aon dòigh, faodar astar siubhail suas ri 1,500 mm / diog a choileanadh le bhith a ’cleachdadh rothlach no suas ri 5 meatairean / diog a’ cleachdadh teicneòlas servo sreathach. Tha an comas luathachaidh fìor luath a tha air a sholarachadh tro servos àrd-choileanaidh a’ toirt comas do chinn clò 3D a bhith air an gluasad gu na h-àiteachan ceart aca nas luaithe. Tha seo a’ dol fada gu bhith a’ lughdachadh an fheum air siostam slàn a dhèanamh nas slaodaiche gus an ìre crìochnachaidh a tha thu ag iarraidh a ruighinn. Às deidh sin, tha an ùrachadh seo ann an smachd gluasad cuideachd a’ ciallachadh gum faod luchd-cleachdaidh deireannach barrachd phàirtean a dhèanamh san uair gun a bhith ag ìobairt càileachd.
    • Gleusadh fèin-ghluasadach: faodaidh siostaman servo an gleusadh gnàthaichte fhèin a dhèanamh gu neo-eisimeileach, a leigeas leotha atharrachadh a rèir atharrachaidhean ann an meacanaig clò-bhualadair no caochlaidhean ann am pròiseas clò-bhualaidh. Cha bhith motaran stepper 3D a’ cleachdadh fios air ais mu shuidheachadh, ga fhàgail cha mhòr do-dhèanta dìoladh a dhèanamh airson atharrachaidhean ann am pròiseasan no eadar-dhealachaidhean ann am meacanaig.
    • Fios air ais bho encoder: chan fheum siostaman servo làidir a bheir seachad fios air ais làn encoder ach cleachdadh homing a dhèanamh aon uair, a’ leantainn gu barrachd ùine ùrachadh agus sàbhalaidhean cosgais. Chan eil am feart seo aig clò-bhualadairean 3D a bhios a’ cleachdadh teicneòlas motair stepper agus feumaidh iad a bhith air an toirt dhachaigh a h-uile uair a thèid an cumhachd suas.
    • Mothachadh fios-air-ais: gu tric faodaidh inneal clò-bhualadair 3D a bhith na bhotal sa phròiseas clò-bhualaidh, agus chan eil an comas mothachaidh fios-air-ais aig motair stepper gus silidh extruder a lorg - easbhaidh a dh’ fhaodadh milleadh a dhèanamh air obair clò-bhualaidh iomlan. Le seo san amharc, faodaidh siostaman servo cùl-taic extruder a lorg agus casg a chuir air sgrìobadh filament. Is e an iuchair airson coileanadh clò-bhualaidh nas fheàrr siostam lùb dùinte a bhith stèidhichte air encoder optigeach àrd-rèiteachaidh. Faodaidh motaran servo le encoder làn-rùn 24-bit 16,777,216 pìosan de rùn fios-air-ais lùb dùinte a thoirt seachad airson barrachd cruinneas axis agus extruder, a bharrachd air sioncronadh agus dìon jam.
  • Robots àrd-choileanadh:Dìreach mar a tha motaran servo làidir ag atharrachadh tagraidhean cuir-ris, tha innealan-fuadain cuideachd. Tha an coileanadh slighe sàr-mhath aca, structar meacanaigeach teann agus ìrean dìon duslach àrd (IP) - còmhla ri smachd adhartach an-aghaidh crith agus comas ioma-axis - a’ dèanamh innealan-fuadain sia-axis air leth sùbailte mar roghainn air leth airson na pròiseasan dùbhlanach a tha timcheall air cleachdadh 3D. clò-bhualadairean, a bharrachd air prìomh ghnìomhan airson saothrachadh toirt air falbh agus dòighean cur-ris/toirt air falbh tar-chinealach.
    Tha fèin-ghluasad robotach a tha a’ moladh innealan clò-bhualaidh 3D gu farsaing a’ toirt a-steach làimhseachadh pàirtean clò-bhuailte ann an ionadan ioma-inneal. Bho bhith a’ luchdachadh pàirtean fa leth bhon inneal clò-bhualaidh, gu bhith a’ sgaradh phàirtean às deidh cearcall clò-bhualaidh ioma-phàirteach, bidh innealan-fuadain a tha gu math sùbailte agus èifeachdach a’ dèanamh an obair as fheàrr airson barrachd toraidh agus buannachdan cinneasachd.
    Le clò-bhualadh traidiseanta 3D, tha innealan-fuadain cuideachail le riaghladh pùdar, ag ath-lìonadh pùdar clò-bhualadair nuair a bhios feum air agus a’ toirt air falbh pùdar bho phàirtean crìochnaichte. San aon dòigh, tha e furasta gnìomhan crìochnachaidh pàirt eile a tha mòr-chòrdte le saothrachadh meatailt leithid bleith, snasadh, deburring no gearradh. Thathas cuideachd a’ coinneachadh ri feumalachdan sgrùdadh càileachd, a bharrachd air pacadh agus solarachd le teicneòlas robotach, a’ saoradh luchd-saothrachaidh an ùine a chuimseachadh air obair le luach nas àirde, leithid saothrachadh àbhaisteach.
    Airson pìosan obrach nas motha, thathas a’ cleachdadh innealan-fuadain gnìomhachais fada gus ceann eas-tharraing clò-bhualadair 3D a ghluasad gu dìreach. Tha seo, ann an co-bhonn ri innealan iomaill leithid ionadan rothlach, suidheachaidh, slighean sreathach, gantries agus barrachd, a’ toirt seachad an àite-obrach a dh’ fheumar gus structaran saor-spàs a chruthachadh. A bharrachd air prototyping luath clasaigeach, thathas a’ cleachdadh innealan-fuadain airson a bhith a’ dèanamh phàirtean cruth saor, cruth molltair, togail trusgan ann an cumadh 3D agus pàirtean tar-chinealach mòr.
  • Rianadairean inneal ioma-axis:Tha teicneòlas ùr-ghnàthach airson suas ri 62 làmh-ghluasaid a cheangal ann an aon àrainneachd a-nis a’ dèanamh ioma-shioncronachadh de raon farsaing de innealan-fuadain gnìomhachais, siostaman servo agus draibhearan tricead caochlaideach a thathas a’ cleachdadh anns na pròiseasan cuir-ris, toirt air falbh agus tar-chinealach a tha comasach. Faodaidh teaghlach iomlan de dh’ innealan a-nis obrachadh gu sgiobalta còmhla fo smachd agus sgrùdadh iomlan air rianadair inneal PLC (Riaghladh Logic Prògramaichte) no IEC, leithid am MP3300iec. Gu tric air a phrògramadh le pasgan bathar-bog fiùghantach 61131 IEC, leithid MotionWorks IEC, bidh àrd-ùrlaran proifeasanta mar seo a’ cleachdadh innealan eòlach (ie, còdan G RepRap, Diagram Bloc Gnìomh, Teacs Structaraichte, Diagram Sgoile, msaa). Gus amalachadh furasta a dhèanamh agus ùrachadh inneal a bharrachadh, tha innealan deiseil leithid airgead dìolaidh ìre leabaidh, smachd ro-làimh cuideam extruder, ioma dealgan agus smachd extruder air an toirt a-steach.
  • Eadar-aghaidh cleachdaiche saothrachaidh adhartach:Gu math buannachdail do thagraidhean ann an clò-bhualadh 3D, gearradh cumadh, inneal inneal agus robotics, faodaidh pasganan bathar-bog eadar-mheasgte eadar-aghaidh inneal grafaigeach a tha furasta a ghnàthachadh a lìbhrigeadh gu sgiobalta, a’ toirt slighe gu barrachd sùbailteachd. Air a dhealbhadh le cruthachalachd agus optimization san amharc, tha àrd-ùrlaran intuitive, leithid Yaskawa Compass, a’ leigeil le luchd-saothrachaidh scrionaichean a bhranndadh agus a ghnàthachadh gu furasta. Bho bhith a’ toirt a-steach buadhan inneal bunaiteach gu bhith a’ freagairt air feumalachdan luchd-cleachdaidh, chan eil mòran phrògraman a dhìth - leis gu bheil na h-innealan sin a’ toirt seachad leabharlann farsaing de plug-ins C # ro-thogte no a’ comasachadh plug-ins àbhaisteach a thoirt a-steach.

RISE ABHAINN

Fhad ‘s a tha fèill mhòr air na pròiseasan cur-ris agus toirt air falbh singilte, thig gluasad nas motha a dh’ ionnsaigh an dòigh cur-ris / toirt air falbh tar-chinealach anns na beagan bhliadhnaichean a tha romhainn. Tha dùil gum fàs e aig ìre fàis bliadhnail toinnte (CAGR) de 14.8 sa cheud ro 20271, tha margaidh inneal saothrachaidh cuir-ris tar-chinealach deiseil gus coinneachadh ris an àrdachadh ann an iarrtasan teachdaiche a tha ag atharrachadh. Gus èirigh os cionn na farpais, bu chòir do luchd-saothrachaidh cuideam a chuir air na buannachdan agus na mì-bhuannachdan bhon dòigh tar-chinealach airson an cuid obrach. Le comas pàirtean a thoirt gu buil mar a dh’ fheumar, gu lùghdachadh mòr ann an lorg carboin, tha am pròiseas tar-chinealach cur-ris/toirt air falbh a’ tabhann buannachdan tarraingeach. A dh’ aindeoin sin, cha bu chòir dearmad a dhèanamh air na teicneòlasan adhartach airson na pròiseasan sin agus bu chòir an cur an gnìomh air làir bhùthan gus barrachd cinneasachd agus càileachd toraidh a dhèanamh comasach.


Ùine puist: Lùnastal-13-2021