Servo muturi u robots qed jittrasformaw l-applikazzjonijiet addittivi. Tgħallem l-aħħar suġġerimenti u applikazzjonijiet meta timplimenta l-awtomazzjoni robotika u l-kontroll tal-moviment avvanzat għall-manifattura addittiva u sottrattiva, kif ukoll x'inhu jmiss: aħseb metodi ibridi addittivi/subtrattivi.
AVANZAR AWTOMATIKAZZJONI
Minn Sarah Mellish u RoseMary Burns
L-adozzjoni ta 'apparat ta' konverżjoni tal-enerġija, teknoloġija ta 'kontroll tal-moviment, robots estremament flessibbli u taħlita eclettika ta' teknoloġiji avvanzati oħra huma fatturi li jmexxu għat-tkabbir mgħaġġel ta 'proċessi ġodda ta' manifattura madwar il-pajsaġġ industrijali. Ir-rivoluzzjoni tal-mod kif isiru l-prototipi, il-partijiet u l-prodotti, il-manifattura addittiva u sottrattiva huma żewġ eżempji ewlenin li pprovdew l-effiċjenza u l-iffrankar tal-ispejjeż li l-fabbrikanti jfittxu li jibqgħu kompetittivi.
Imsejjaħ stampar 3D, il-manifattura addittiva (AM) hija metodu mhux tradizzjonali li normalment juża data tad-disinn diġitali biex joħloq oġġetti solidi tridimensjonali billi jgħaqqad materjali saff b'saff minn isfel għal fuq. Ħafna drabi jagħmlu partijiet ta 'kważi forma netta (NNS) mingħajr skart, l-użu tal-AM għal disinji ta' prodotti kemm bażiċi kif ukoll kumplessi qed ikompli jippermea industriji bħall-karozzi, aerospazjali, tal-enerġija, mediċi, tat-trasport u prodotti tal-konsumatur. Għall-kuntrarju, il-proċess sottrattiv jinvolvi t-tneħħija ta 'sezzjonijiet minn blokka ta' materjal permezz ta 'qtugħ ta' preċiżjoni għolja jew magni biex jinħoloq prodott 3D.
Minkejja d-differenzi ewlenin, il-proċessi addittivi u sottrattivi mhux dejjem jeskludu lil xulxin - peress li jistgħu jintużaw biex jikkomplementaw diversi stadji tal-iżvilupp tal-prodott. Mudell ta 'kunċett bikri jew prototip huwa spiss maħluqa mill-proċess ta' l-addittiv. Ladarba dak il-prodott jiġi ffinalizzat, jistgħu jkunu meħtieġa lottijiet akbar, li jiftaħ il-bieb għall-manifattura sottrattiva. Aktar reċentement, fejn il-ħin huwa essenzjali, metodi ibridi ta 'addittiv/jitneħħew qed jiġu applikati għal affarijiet bħat-tiswija ta' partijiet bil-ħsara/mlibsu jew il-ħolqien ta 'partijiet ta' kwalità b'inqas ħin ta 'tmexxija.
Awtomatika 'l quddiem
Biex jissodisfaw it-talbiet stretti tal-klijenti, il-fabbrikanti qed jintegraw firxa ta 'materjali tal-wajer bħall-istainless steel, nikil, kobalt, kromju, titanju, aluminju u metalli oħra differenti fil-kostruzzjoni tal-parti tagħhom, li jibdew b'sottostrat artab iżda b'saħħtu u jispiċċaw b'xedd iebes. -komponent reżistenti. Parzjalment, dan wera l-ħtieġa għal soluzzjonijiet ta 'prestazzjoni għolja għal produttività u kwalità akbar kemm f'ambjenti ta' manifattura addittiva kif ukoll sottrattiva, speċjalment fejn huma kkonċernati proċessi bħall-manifattura tal-addittiv tal-ark tal-wajer (WAAM), WAAM-subtractive, laser cladding-subtractive jew dekorazzjoni. Il-punti ewlenin jinkludu:
- Servo Teknoloġija Avvanzata:Biex jindirizzaw aħjar il-miri tal-ħin għas-suq u l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn tal-klijenti, fejn huma kkonċernati l-preċiżjoni dimensjonali u l-kwalità tal-finitura, l-utenti finali qed iduru għal printers 3D avvanzati b'sistemi servo (fuq muturi stepper) għall-aħjar kontroll tal-moviment. Il-benefiċċji tas-servo motors, bħas-Sigma-7 ta’ Yaskawa, idawru l-proċess ta’ l-addittiv fuq ir-ras, u jgħinu lill-fabbrikanti jegħlbu kwistjonijiet komuni permezz ta’ kapaċitajiet li jsaħħu l-printer:
- Soppressjoni tal-vibrazzjoni: servo muturi robusti jiftaħru filtri ta 'soppressjoni tal-vibrazzjoni, kif ukoll filtri kontra r-reżonanza u talja, li jagħtu mozzjoni estremament bla xkiel li tista' telimina l-linji intensifikati viżwalment spjaċevoli kkawżati minn ripple tat-torque tal-mutur stepper.
- It-titjib tal-veloċità: veloċità tal-istampar ta '350 mm/sec issa hija realtà, aktar milli tirdoppja l-veloċità medja tal-istampar ta' printer 3D bl-użu ta 'mutur stepper. Bl-istess mod, tista 'tinkiseb veloċità tal-ivvjaġġar sa 1,500 mm/sec bl-użu ta' rotary jew sa 5 metri/sec bl-użu ta 'teknoloġija servo lineari. Il-kapaċità ta 'aċċelerazzjoni estremament veloċi pprovduta permezz ta' servos ta 'prestazzjoni għolja tippermetti li l-irjus tal-istampar 3D jiġu mċaqalqa fil-pożizzjonijiet xierqa tagħhom aktar malajr. Dan imur triq twila biex itaffi l-ħtieġa li jnaqqas sistema sħiħa biex tilħaq il-kwalità tal-finitura mixtieqa. Sussegwentement, dan it-titjib fil-kontroll tal-moviment ifisser ukoll li l-utenti finali jistgħu jiffabbrikaw aktar partijiet fis-siegħa mingħajr ma tiġi sagrifikata l-kwalità.
- Irfinar awtomatiku: is-sistemi servo jistgħu jwettqu b'mod indipendenti l-irfinar tad-dwana tagħhom stess, li jagħmilha possibbli li jadattaw għal bidliet fil-mekkanika ta 'printer jew varjazzjonijiet fi proċess ta' stampar. Muturi stepper 3D ma jużawx feedback tal-pożizzjoni, li jagħmilha kważi impossibbli li tikkumpensa għal bidliet fil-proċessi jew diskrepanzi fil-mekkanika.
- Feedback tal-kodifikatur: sistemi servo robusti li joffru feedback assolut tal-kodifikatur jeħtieġu biss li jwettqu rutina ta 'homing darba, li jirriżultaw f'ħin akbar ta' uptime u ffrankar tal-ispejjeż. L-istampaturi 3D li jużaw it-teknoloġija tal-muturi stepper m'għandhomx din il-karatteristika u jeħtieġ li jkunu homed kull darba li jitħaddmu.
- Sensing ta 'feedback: estrużur ta' printer 3D ta 'spiss jista' jkun ta 'konġestjoni fil-proċess tal-istampar, u mutur stepper m'għandux il-kapaċità ta' sensing ta 'feedback biex jiskopri ġamm ta' estrużur - defiċit li jista 'jwassal għall-rovina ta' xogħol ta 'stampar kollu. B'dan f'moħħu, is-sistemi servo jistgħu jiskopru backups tal-estrużur u jipprevjenu t-tqaxxir tal-filament. Iċ-ċavetta għall-prestazzjoni tal-istampar superjuri hija li jkollok sistema ta 'ċirku magħluq ċċentrata madwar encoder ottiku b'riżoluzzjoni għolja. Servo muturi b'encoder ta 'riżoluzzjoni għolja assoluta ta' 24 bit jistgħu jipprovdu 16,777,216 bit ta 'riżoluzzjoni ta' feedback b'ċirku magħluq għal preċiżjoni akbar tal-assi u estrużur, kif ukoll sinkronizzazzjoni u protezzjoni tal-ġamm.
- Robots ta' Prestazzjoni Għolja:Hekk kif il-muturi servo robusti qed jittrasformaw l-applikazzjonijiet tal-addittivi, hekk ukoll ir-robots. Il-prestazzjoni tal-mogħdija eċċellenti tagħhom, l-istruttura mekkanika riġida u l-klassifikazzjonijiet għolja tal-protezzjoni tat-trab (IP) - flimkien ma 'kontroll avvanzat ta' kontra l-vibrazzjoni u kapaċità ta 'ħafna assi - jagħmlu r-robots ta' sitt assi flessibbli ħafna għażla ideali għall-proċessi impenjattivi li jdawru l-utilizzazzjoni tat-3D printers, kif ukoll azzjonijiet ewlenin għall-manifattura sottrattiva u metodi ibridi addittivi/subtrattivi.
L-awtomazzjoni robotika kumplimentari għall-magni tal-istampar 3D tinvolvi b'mod wiesa 'l-immaniġġjar ta' partijiet stampati f'installazzjonijiet b'ħafna magni. Mill-ħatt ta 'partijiet individwali mill-magna tal-istampar, sas-separazzjoni tal-partijiet wara ċiklu tal-istampar b'ħafna partijiet, robots flessibbli ħafna u effiċjenti jottimizzaw l-operazzjonijiet għal qligħ akbar u produttività.
Bl-istampar 3D tradizzjonali, ir-robots huma ta 'għajnuna għall-ġestjoni tat-trab, jimlew mill-ġdid it-trab tal-printer meta jkun meħtieġ u jneħħu t-trab minn partijiet lesti. Bl-istess mod, kompiti oħra ta 'irfinar ta' parti popolari mal-fabbrikazzjoni tal-metall bħal tħin, illustrar, deburring jew qtugħ jinkisbu faċilment. L-ispezzjoni tal-kwalità, kif ukoll il-ħtiġijiet tal-ippakkjar u l-loġistika qed jiġu ssodisfati wkoll b'mod dirett bit-teknoloġija robotika, u b'hekk il-fabbrikanti jilliberaw biex jiffokaw il-ħin tagħhom fuq xogħol b'valur miżjud ogħla, bħall-fabbrikazzjoni tad-dwana.
Għal biċċiet tax-xogħol akbar, robots industrijali fit-tul qed jiġu għodda biex jimxu direttament ras ta 'estrużjoni ta' printer 3D. Dan, flimkien ma 'għodod periferali bħal bażijiet li jduru, positioners, binarji lineari, gantri u aktar, qed jipprovdu l-ispazju tax-xogħol meħtieġ biex jinħolqu strutturi spazjali ta' forma ħielsa. Minbarra l-prototyping rapidu klassiku, ir-robots qed jintużaw għall-fabbrikazzjoni ta 'partijiet ta' forma ħielsa ta 'volum kbir, forom ta' moffa, kostruzzjonijiet ta 'rfid f'forma 3D u partijiet ibridi ta' format kbir. - Kontrolluri tal-Magni b'ħafna assi:Teknoloġija innovattiva għall-konnessjoni sa 62 assi ta 'moviment f'ambjent wieħed issa qed tagħmel possibbli multi-sinkronizzazzjoni ta' firxa wiesgħa ta 'robots industrijali, sistemi servo u drives ta' frekwenza varjabbli użati fil-proċessi addittivi, sottrattivi u ibridi. Familja sħiħa ta 'apparati issa tista' taħdem bla xkiel flimkien taħt il-kontroll u l-monitoraġġ sħiħ ta 'PLC (Kontrollur Loġiku Programmabbli) jew kontrollur tal-magni IEC, bħall-MP3300iec. Ħafna drabi pprogrammati b'pakkett tas-software 61131 IEC dinamiku, bħal MotionWorks IEC, pjattaformi professjonali bħal dan jutilizzaw għodod familjari (jiġifieri, RepRap G-codes, Function Block Diagram, Structured Test, Ladder Diagram, eċċ.). Biex tiffaċilita l-integrazzjoni faċli u tottimizza l-uptime tal-magni, huma inklużi għodod lesti bħal kumpens tal-livellar tas-sodda, kontroll bil-quddiem tal-pressjoni tal-estrużur, magħżel multiplu u kontroll tal-estrużur.
- Interfaces tal-Utenti tal-Manifattura Avvanzata:Ta 'benefiċċju kbir għall-applikazzjonijiet fl-istampar 3D, il-qtugħ tal-forma, l-għodda tal-magni u r-robotika, pakketti ta' softwer diversi jistgħu jwasslu malajr interface tal-magni grafika faċli biex tippersonalizza, li jipprovdu triq għal versatilità akbar. Iddisinjati bil-kreattività u l-ottimizzazzjoni f'moħħhom, pjattaformi intuwittivi, bħal Yaskawa Compass, jippermettu lill-manifatturi jimmarkaw u jippersonalizzaw l-iskrins faċilment. Mill-inklużjoni tal-attributi ewlenin tal-magni għall-akkomodazzjoni tal-ħtiġijiet tal-klijenti, ftit hija meħtieġa programmazzjoni - peress li dawn l-għodod jipprovdu librerija estensiva ta 'plug-ins C# mibnija minn qabel jew jippermettu l-importazzjoni ta' plug-ins personalizzati.
JIEĦOL HAWN
Filwaqt li l-addittiv uniku u l-proċessi sottrattivi jibqgħu popolari, bidla akbar lejn il-metodu ibridu addittiv/subtractive se sseħħ matul il-ftit snin li ġejjin. Mistenni li jikber b'rata ta' tkabbir annwali kompost (CAGR) ta' 14.8 fil-mija sal-20271, Is-suq tal-magni tal-manifattura ta 'addittivi ibridi huwa lest biex jilħaq iż-żieda fit-talbiet tal-klijenti li qed jevolvu. Biex jogħlew 'il fuq mill-kompetizzjoni, il-manifatturi għandhom jiżnu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tal-metodu ibridu għall-operazzjonijiet tagħhom. Bil-kapaċità li jipproduċu partijiet kif meħtieġ, għal tnaqqis kbir fil-marka tal-karbonju, il-proċess ibridu ta 'addittiv / sottrattiv joffri xi benefiċċji attraenti. Indipendentement, it-teknoloġiji avvanzati għal dawn il-proċessi m'għandhomx jiġu injorati u għandhom jiġu implimentati fil-ħwienet biex jiffaċilitaw produttività akbar u kwalità tal-prodott.
Ħin tal-post: Awissu-13-2021
