Imua ma 3D: E ala aʻe ma luna o nā pilikia ma 3D Metal Printing

Ke hoʻololi nei nā mīkini Servo a me nā robots i nā noi hoʻohui. E aʻo i nā ʻōlelo aʻoaʻo a me nā noi hou loa i ka wā e hoʻokō ai i ka automation robotic a me ka mana neʻe holomua no ka hana hoʻohui a me ka subtractive, a me nā mea e hiki mai ana: e noʻonoʻo i nā ʻano hana hoʻohui/subtractive hybrid.1628850930(1)

KA HOʻOKE AUTOMATION

Na Sarah Mellish lāua ʻo RoseMary Burns

ʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻololi mana, ʻenehana hoʻokele neʻe, nā robots maʻalahi loa a me kahi hui eclectic o nā ʻenehana holomua ʻē aʻe ke alakaʻi nei i nā kumu no ka ulu wikiwiki ʻana o nā kaʻina hana hou ma ka ʻāina ʻoihana. ʻO ka hoʻololi ʻana i ke ʻano o ka hana ʻana o nā prototypes, nā ʻāpana a me nā huahana, nā mea hoʻohui a me nā subtractive hana ʻelua mau hiʻohiʻona nui i hāʻawi i ka pono a me ka mālama ʻana i nā kumu kūʻai e ʻimi nei e noho hoʻokūkū.

Kuhi ʻia ma ke ʻano he 3D paʻi, additive manufacturing (AM) he ʻano hana kuʻuna ʻole e hoʻohana maʻamau i ka ʻikepili hoʻolālā kikohoʻe no ka hana ʻana i nā mea ʻekolu-dimensional paʻa ma ka hoʻohui ʻana i nā mea i papa ma ka papa mai lalo a luna. Ke hana pinepine nei i nā ʻāpana kokoke-net-shape (NNS) me ka pau ʻole, hoʻomau ka hoʻohana ʻana i ka AM no nā hoʻolālā huahana maʻamau a paʻakikī hoʻi i nā ʻoihana e like me ka automotive, aerospace, ikehu, lāʻau lapaʻau, halihali a me nā huahana mea kūʻai aku. ʻO ka mea ʻē aʻe, ʻo ke kaʻina hana subtractive e hoʻoneʻe i nā ʻāpana mai kahi poloka o nā mea ma o ka ʻoki pololei kiʻekiʻe a i ʻole ka mīkini e hana i kahi huahana 3D.

ʻOiai nā ʻokoʻa koʻikoʻi, ʻaʻole kūʻokoʻa nā kaʻina hana additive a me subtractive - no ka mea hiki ke hoʻohana ʻia e hoʻomaikaʻi i nā pae like ʻole o ka ulu ʻana o ka huahana. Hoʻokumu pinepine ʻia kahi kumu hoʻohālike mua a i ʻole prototype e ka hana hoʻohui. Ke hoʻopau ʻia kēlā huahana, koi ʻia nā ʻāpana nui, e wehe ana i ka puka i ka hana subtractive. ʻO ka mea hou aku nei, kahi o ka manawa nui, hoʻohana ʻia nā ʻano hoʻohui hybrid/subtractive no nā mea e like me ka hoʻoponopono ʻana i nā ʻāpana i ʻeha a i ʻole ka hana ʻana i nā ʻāpana maikaʻi me ka liʻiliʻi o ka manawa alakaʻi.

AUTOMATE FORWARD

No ka hoʻokō ʻana i nā koi koʻikoʻi o ka mea kūʻai aku, hoʻohui nā mea hana i nā ʻano mea uea e like me ke kila kila, nickel, cobalt, chrome, titanium, aluminika a me nā metala ʻē aʻe i loko o kā lākou ʻāpana hana, e hoʻomaka ana me kahi substrate palupalu akā ikaika a hoʻopau ʻia me kahi paʻa paʻa. -mea kū'ē. Ma kahi hapa, ua hōʻike kēia i ka pono o nā hoʻonā hana kiʻekiʻe no ka ʻoi aku ka maikaʻi a me ka maikaʻi ma nā wahi hana hoʻohui a me ka subtractive, ʻoi aku ka nui o nā kaʻina e like me ka wire arc additive manufacturing (WAAM), WAAM-subtractive, laser cladding-subtractive a i ʻole ka hoʻonaninani. Loaʻa nā mea koʻikoʻi:

  • ʻenehana Servo kiʻekiʻe:No ka hoʻoponopono maikaʻi ʻana i nā pahuhopu manawa-i-market a me nā kikoʻī hoʻolālā o nā mea kūʻai aku, kahi e pili ana i ka pololei o ka dimensional a me ka maikaʻi o ka hoʻopau ʻana, huli nā mea hoʻohana hope i nā mea paʻi 3D kiʻekiʻe me nā ʻōnaehana servo (ma luna o nā kaʻa stepper) no ka mana o ka neʻe. ʻO nā pōmaikaʻi o nā kaʻa servo, e like me Yaskawa's Sigma-7, e hoʻohuli i ke kaʻina hana hoʻohui ma luna o kona poʻo, e kōkua ana i nā mea hana e lanakila i nā pilikia maʻamau ma o ka hiki ke hoʻonui i ka paʻi.
    • ʻO ka hoʻopau ʻana i ka haʻalulu: ke hoʻokiʻekiʻe nei nā kaʻa servo ikaika i nā kānana hoʻopau ʻana i ka vibration, a me nā kānana anti-resonance a me nā notch, e hāʻawi ana i ka neʻe maʻemaʻe loa e hiki ke hoʻopau i nā laina wāwae ʻole i ʻike ʻia e ka stepper motor torque ripple.
    • Hoʻonui ka wikiwiki: ʻo ka wikiwiki paʻi o 350 mm/sec ka mea maoli, ʻoi aku ma mua o ka pālua ʻana i ka wikiwiki paʻi awelika o kahi paʻi 3D me ka hoʻohana ʻana i kahi kaʻa stepper. Pēlā nō, hiki ke hoʻokō ʻia ka wikiwiki huakaʻi a hiki i 1,500 mm/sec me ka hoʻohana ʻana i ka rotary a i ʻole 5 mika/sec me ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana servo linear. ʻO ka hiki ke hoʻokō wikiwiki loa i hāʻawi ʻia ma o nā servos hana kiʻekiʻe e hiki ai i nā poʻo paʻi 3D ke hoʻoneʻe wikiwiki i ko lākou mau kūlana kūpono. He ala lōʻihi kēia i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka pono e hoʻolohi i kahi ʻōnaehana holoʻokoʻa i lalo e hiki ai i ka maikaʻi hoʻopau makemake. A laila, ʻo kēia hoʻonui ʻana i ka mana neʻe, ʻo ia hoʻi, hiki i nā mea hoʻohana hope ke hana i nā ʻāpana hou aʻe i kēlā me kēia hola me ka ʻole o ka mōhai ʻana i ka maikaʻi.
    • Hoʻokani ʻakomi: hiki i nā ʻōnaehana servo ke hoʻokō i kā lākou hoʻolohe ponoʻī, kahi e hiki ai ke hoʻololi i nā loli o ka mīkini paʻi a i ʻole nā ​​ʻokoʻa i ke kaʻina paʻi. ʻAʻole hoʻohana nā motika stepper 3D i ka manaʻo o ke kūlana, ʻaʻole hiki ke hoʻopaʻi i nā loli i nā kaʻina hana a i ʻole nā ​​ʻokoʻa o ka mechanics.
    • Manaʻo encoder: ʻo nā ʻōnaehana servo ikaika e hāʻawi ana i nā manaʻo encoder paʻa pono wale nō e hana i kahi maʻamau homing i hoʻokahi manawa, e hopena i ka nui o ka uptime a me ke kumu kūʻai. ʻO nā mea paʻi kiʻi 3D e hoʻohana ana i ka ʻenehana stepper motor nele i kēia hiʻohiʻona a pono e hoʻopaʻa ʻia i ka home i kēlā me kēia manawa e hoʻāla ʻia.
    • Manaʻo manaʻo: hiki i kahi extruder o kahi mīkini paʻi 3D ke lilo i bottleneck i ke kaʻina paʻi, a ʻaʻole i loaʻa i kahi kaʻa stepper ka mana ʻike manaʻo e ʻike i kahi extruder jam - kahi hemahema e hiki ke alakaʻi i ka pōʻino o kahi hana paʻi holoʻokoʻa. Me kēia i ka noʻonoʻo, hiki i nā ʻōnaehana servo ke ʻike i nā backup extruder a pale i ka wehe ʻana i ke filament. ʻO ke kī i ka hana paʻi ʻoi aku ka loaʻa ʻana o kahi ʻōnaehana pani pani i waena o kahi encoder optical kiʻekiʻe. Hiki i nā kaʻa Servo me kahi encoder hoʻonā kiʻekiʻe loa he 24-bit ke hāʻawi i 16,777,216 bits o ka hoʻonā pane pane pani-loop no ka ʻoi aku o ka axis a me ka pololei extruder, a me ka hoʻonohonoho ʻana a me ka pale jam.
  • Nā lopako hana kiʻekiʻe:E like me ka hoʻololi ʻana o nā motika servo ikaika i nā noi hoʻohui, pēlā pū nā robots. ʻO kā lākou hana ala maikaʻi loa, ka hana mechanical paʻa a me nā helu pale lepo kiʻekiʻe (IP) - i hui pū ʻia me ka mana anti-vibration kiʻekiʻe a me ka mana multi-axis - hana i nā robots ʻeono axis i koho kūpono no nā kaʻina koi e hoʻopuni ana i ka hoʻohana ʻana o 3D nā mea paʻi, a me nā hana koʻikoʻi no ka hana subtractive a me hybrid additive/subtractive method.
    Hoʻohui ʻia ka robotic automation i nā mīkini paʻi 3D ākea i ka lawelawe ʻana i nā ʻāpana i paʻi ʻia i loko o nā mea hoʻokomo mīkini nui. Mai ka wehe ʻana i nā ʻāpana pākahi mai ka mīkini paʻi, a i ka hoʻokaʻawale ʻana i nā ʻāpana ma hope o ka pōʻaiapili paʻi ʻāpana he nui, ʻoi aku ka maʻalahi a me ka maikaʻi o nā robots i nā hana no ka loaʻa ʻana a me ka loaʻa ʻana o ka huahana.
    Me ka paʻi kuʻuna 3D, kōkua nā robots i ka hoʻokele pauka, hoʻopiha hou i ka pauka paʻi inā pono a wehe i ka pauka mai nā ʻāpana i hoʻopau ʻia. Pēlā nō, hiki ke hoʻokō maʻalahi ʻia nā hana hoʻopau ʻē aʻe i kaulana me ka hana metala e like me ka wili, polishing, deburring a ʻokiʻoki. Hoʻokō ʻia ka nānā ʻana i ka maikaʻi, a me ka hoʻopili ʻana a me nā pono logistic me ka ʻenehana robotic, e hoʻokuʻu ana i nā mea hana e kālele i ko lākou manawa i nā hana kiʻekiʻe o ka waiwai, e like me ka hana maʻamau.
    No nā mea hana nui, ua hoʻohana ʻia nā robots ʻoihana lōʻihi e hoʻoneʻe pololei i kahi poʻo extrusion mīkini paʻi 3D. ʻO kēia, i hui pū ʻia me nā mea hana peripheral e like me ka rotating bases, positioners, linear tracks, gantries a me nā mea hou aku, ke hāʻawi nei i ka wahi hana e pono ai e hana i nā hale hana manuahi manuahi. Ma waho aʻe o ka prototyping wikiwiki maʻamau, hoʻohana ʻia nā robots no ka hana ʻana i nā ʻāpana ʻāpana manuahi nui, nā ʻano mold, nā kūkulu truss 3D a me nā ʻāpana hybrid nui.
  • Nā Mākini Mīkini Multi-axis:ʻO ka ʻenehana hou no ka hoʻopili ʻana i 62 axes o ka neʻe i loko o kahi kaiapuni hoʻokahi ke hana nei i ka multi-synchronization o kahi ākea o nā robots ʻenehana, nā ʻōnaehana servo a me nā kaʻina alapine hoʻololi i hoʻohana ʻia i nā kaʻina additive, subtractive a hybrid. Hiki i ka ʻohana holoʻokoʻa ke hana maʻalahi ma lalo o ka mana piha a me ka nānā ʻana o kahi PLC (Programmable Logic Controller) a i ʻole IEC mīkini hoʻoponopono, e like me ka MP3300iec. Hoʻolālā pinepine ʻia me kahi pūʻolo lako polokalamu 61131 IEC, e like me MotionWorks IEC, hoʻohana nā paepae ʻoihana e like me kēia i nā mea hana maʻamau (ʻo ia hoʻi, RepRap G-codes, Function Block Diagram, Structured Text, Ladder Diagram, etc.). No ka maʻalahi o ka hoʻohui ʻana a me ka hoʻonui ʻana i ka mīkini manawa, nā mea hana i mākaukau e like me ka uku hoʻokalakupua o ka moena, ka hoʻokele mua o ka extruder pressure, nā spindle a me ka mana extruder.
  • Nā Interface Mea Hoʻohana Hana Hou:Loaʻa ka pōmaikaʻi i nā noi ma ka paʻi 3D, ka ʻoki ʻana i ke ʻano, ka mīkini mīkini a me nā robotics, hiki i nā pūʻolo polokalamu like ʻole ke hāʻawi koke i kahi kikowaena mīkini kiʻi maʻalahi, e hāʻawi i kahi ala i ka versatility ʻoi aku. Hoʻolālā ʻia me ka noʻonoʻo a me ka noʻonoʻo ʻana, nā platform intuitive, e like me Yaskawa Compass, e ʻae i nā mea hana e hōʻailona a maʻalahi i nā pale. Mai ka hoʻokomo ʻana i nā ʻano mīkini koʻikoʻi no ka hoʻokō ʻana i nā pono o ka mea kūʻai aku, koi ʻia nā polokalamu liʻiliʻi - no ka mea hāʻawi kēia mau mea hana i kahi waihona nui o nā plug-ins C# i kūkulu mua ʻia a i ʻole hiki ke hoʻokomo i nā plug-ins maʻamau.

E ALA MALUNA

ʻOiai ke kaulana nei nā kaʻina hoʻohui a me ka unuhi hoʻokahi, ʻoi aku ka nui o ka neʻe ʻana i ke ʻano hoʻohui/subtractive hybrid i nā makahiki e hiki mai ana. Manaʻo ʻia e ulu i kahi hui ulu makahiki ulu (CAGR) o 14.8 pakeneka e 20271, Ua mākaukau ka mākeke mīkini hana hoʻohui hybrid e hoʻokō i ka uptick i nā koi o nā mea kūʻai aku. No ka piʻi aʻe ma luna o ka hoʻokūkū, pono nā mea hana e kaupaona i nā pono a me nā ʻae o ke ʻano hybrid no kā lākou hana. Me ka hiki ke hana i nā ʻāpana e like me ka mea e pono ai, i ka hoʻohaʻahaʻa nui ʻana i ka footprint carbon, hāʻawi ka hybrid additive/subtractive kaʻina i kekahi mau pono maikaʻi. ʻAʻole naʻe, ʻaʻole pono e nānā ʻia nā ʻenehana holomua no kēia mau kaʻina hana a pono e hoʻokō ʻia ma nā papa hale kūʻai e hoʻomaʻamaʻa i ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka huahana.


Ka manawa hoʻouna: ʻAukake-13-2021