3D 전진 : 3D 금속 인쇄의 도전 과제

서보 모터와 로봇은 첨가제 애플리케이션을 변환하고 있습니다. 로봇 자동화 및 첨가제 및 감산 제조를위한 로봇 자동화 및 고급 모션 제어를 구현할 때 최신 팁 및 응용 프로그램을 배우고 다음과 같은 내용 : 하이브리드 첨가제/빼기 방법을 생각하십시오.1628850930 (1)

자동화 발전

Sarah Mellish와 Rosemary Burns

전력 변환 장치, 모션 제어 기술, 매우 유연한 로봇 및 기타 고급 기술의 절충적인 혼합은 산업 환경에서 새로운 제조 공정의 빠른 성장을위한 요인을 주도하고 있습니다. 프로토 타입, 부품 및 제품이 제조되는 방식에 혁명을 일으키고, 부가 및 빼기 제조는 제조사가 경쟁력을 유지하기 위해 효율성과 비용 절감을 제공 한 두 가지 주요 예입니다.

3D 프린팅이라고하는 AM (Additive Manufacturing)은 일반적으로 디지털 디자인 데이터를 사용하여 상부에서 층으로 재료 층을 융합하여 견고한 3 차원 객체를 생성하는 비 전통적인 방법입니다. 폐기물이없는 NN (Net-Net-Shape) 부품을 만드는 경우가 많으며 기본 및 복잡한 제품 설계에 AM을 사용하면 자동차, 항공 우주, 에너지, 의료, 운송 및 소비자 제품과 같은 산업에 계속 스며 들고 있습니다. 반대로, 빼기 과정은 고 정밀 절단 또는 가공에 의해 재료 블록에서 섹션을 제거하여 3D 제품을 생성해야합니다.

주요 차이에도 불구하고, 첨가제 및 빼기 프로세스는 항상 상호 배타적 인 것은 아닙니다. 다양한 단계의 제품 개발 단계를 칭찬하는 데 사용할 수 있습니다. 초기 개념 모델 또는 프로토 타입은 자주 첨가제 프로세스에 의해 만들어집니다. 해당 제품이 마무리되면 더 큰 배치가 필요할 수있어 세입 제조의 문을 열어줍니다. 보다 최근에는 시간이 걸린 경우, 하이브리드 첨가제/빼기 방법이 손상/마모 된 부품 수리 또는 리드 타임이 적은 양질의 부품 생성과 같은 것들에 적용되고 있습니다.

앞으로 자동화하십시오

엄격한 고객 요구를 충족시키기 위해 Fabricators는 스테인리스 스틸, 니켈, 코발트, 크롬, 티타늄, 알루미늄 및 기타 비 유사 금속과 같은 다양한 와이어 재료를 부드럽고 강한 기판으로 시작하여 단단하고 마모로 마무리하고 있습니다. -내성 구성 요소. 부분적으로, 이것은 첨가제 및 차감 제조 환경에서 생산성과 품질을 높이기위한 고성능 솔루션의 필요성, 특히 WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), WAAM-보수, 레이저 클래딩-감수 또는 장식이 관련된 경우에 대한 고성능 솔루션의 필요성을 보여 주었다. 하이라이트는 다음과 같습니다.

  • 고급 서보 기술 :치수 정밀도 및 마감 품질과 관련하여 시장 투자 목표와 고객 설계 사양을 더 잘 해결하기 위해 최종 사용자는 최적의 모션 제어를 위해 서보 시스템 (스테퍼 모터 오버)이있는 고급 3D 프린터로 전환하고 있습니다. Yaskawa의 Sigma-7과 같은 서보 모터의 이점은 부가적인 프로세스를 머리에 돌려서 제작자가 프린터 부스팅 기능을 통해 일반적인 문제를 극복하도록 도와줍니다.
    • 진동 억제 : 강력한 서보 모터는 진동 억제 필터뿐만 아니라 반복성 및 노치 필터를 자랑하며, 스테퍼 모터 토크 리플로 인한 시각적으로 불쾌한 스텝 라인을 제거 할 수 있습니다.
    • 속도 향상 : 350mm/sec의 인쇄 속도는 이제 현실적이며 스테퍼 모터를 사용하여 3D 프린터의 평균 인쇄 속도를 두 배로 늘립니다. 마찬가지로, 선형 서보 기술을 사용하여 로타리 또는 최대 5 미터/초의 이동 속도를 달성 할 수 있습니다. 고성능 서보를 통해 제공되는 매우 빠른 가속 기능을 통해 3D 프린트 헤드는 적절한 위치로 더 빠르게 이동할 수 있습니다. 이것은 원하는 마감 품질에 도달하기 위해 전체 시스템을 늦추어야 할 필요성을 완화하는 데 큰 도움이됩니다. 결과적으로,이 모션 제어 업그레이드는 또한 최종 사용자가 품질을 희생하지 않고 시간당 더 많은 부품을 제작할 수 있음을 의미합니다.
    • 자동 조정 : 서보 시스템은 독립적으로 자체 사용자 지정 튜닝을 수행 할 수 있으므로 인쇄 프로세스에서 프린터 또는 분산의 변화에 ​​적응할 수 있습니다. 3D 스테퍼 모터는 위치 피드백을 사용하지 않으므로 역학의 프로세스 또는 불일치의 변화를 보상하는 것이 거의 불가능합니다.
    • 인코더 피드백 : 절대 인코더 피드백을 제공하는 강력한 서보 시스템은 주택 루틴을 한 번만 수행하면 가동 시간과 비용 절감이 커집니다. 스테퍼 모터 기술을 사용하는 3D 프린터는이 기능이 부족하며 전원을 켜질 때마다 귀환해야합니다.
    • 피드백 감지 : 3D 프린터의 압출기는 종종 인쇄 프로세스에서 병목 현상이 될 수 있으며 스테퍼 모터는 압출기 잼을 감지 할 수있는 피드백 감지 기능이 없습니다. 이를 염두에두고 서보 시스템은 압출기 백업을 감지하고 필라멘트 스트리핑을 방지 할 수 있습니다. 우수한 인쇄 성능의 열쇠는 고해상도 광학 인코더를 중심으로 폐쇄 루프 시스템을 갖는 것입니다. 24 비트 절대 고해상도 인코더가 장착 된 서보 모터는 더 큰 축 및 압출기 정확도뿐만 아니라 동기화 및 잼 보호를 위해 16,777,216 비트의 폐쇄 루프 피드백 해상도를 제공 할 수 있습니다.
  • 고성능 로봇 :강력한 서보 모터가 첨가제 애플리케이션을 변형시키는 것처럼 로봇도 마찬가지입니다. 탁월한 경로 성능, 강성 기계 구조 및 고급 먼지 보호 (IP) 등급 (고급 안티 진동 제어 및 다축 기능과 결합하여 3D 사용을 둘러싼 까다로운 프로세스에 이상적인 옵션이됩니다. 프린터뿐만 아니라 빼기 제조 및 하이브리드 첨가제/빼기 방법의 주요 작업.
    3D 프린팅 머신에 대한 무료 로봇 자동화는 멀티 머신 설치에서 인쇄 부품의 처리를 널리 수반합니다. 인쇄기에서 개별 부품을 내리는 것부터 멀티 파트 인쇄주기 후 부품 분리에 이르기까지 매우 유연하고 효율적인 로봇은 처리량과 생산성 향상을 위해 작업을 최적화합니다.
    전통적인 3D 프린팅을 사용하면 로봇은 파우더 관리, 필요할 때 리필 프린터 파우더 및 완성 된 부품에서 파우더를 제거하는 데 도움이됩니다. 마찬가지로, 그라인딩, 연마, 디버 링 또는 절단과 같은 금속 제조에 인기있는 다른 부분 마무리 작업이 쉽게 달성됩니다. 포장 및 물류 요구뿐만 아니라 품질 검사는 로봇 기술로 정면으로 충족되고 있으며, 제작자는 맞춤 제작과 같이 부가 가치가있는 작업에 시간을 집중시킬 수 있습니다.
    더 큰 워크 피스의 경우 장기 산업 로봇이 3D 프린터 압출 헤드를 직접 움직일 수 있도록 도구를 사용하고 있습니다. 이는 회전베이스, 포지셔너, 선형 트랙, 갠트리 등과 같은 주변 도구와 함께 공간 자유 형식 구조를 생성하는 데 필요한 작업 공간을 제공합니다. 고전적인 빠른 프로토 타이핑 외에도 로봇은 대량의 자유 형식 부품, 금형 형태, 3D 형 트러스 구조 및 대형 하이브리드 부품의 제조에 사용되고 있습니다.
  • 다축 기계 컨트롤러 :단일 환경에서 최대 62 개의 운동을 연결하기위한 혁신적인 기술은 이제 가능한 광범위한 산업용 로봇, 서보 시스템 및 가변 주파수 드라이브를 첨가제, 차감 및 하이브리드 프로세스에 사용하는 다중 동기화를 만들고 있습니다. 전체 장치 패밀리는 이제 PLC (프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러) 또는 MP3300IEC와 같은 IEC 머신 컨트롤러의 완전한 제어 및 모니터링에 따라 완벽하게 함께 작동 할 수 있습니다. MotionWorks IEC, 이와 같은 전문 플랫폼과 같은 동적 61131 IEC 소프트웨어 패키지로 프로그래밍되는 경우가 많습니다. 이와 같은 전문 플랫폼은 친숙한 도구 (예 : Reprap G-Codes, 기능 블록 다이어그램, 구조화 된 텍스트, 사다리 다이어그램 등)를 사용합니다. 쉬운 통합을 용이하게하고 기계 가동 시간을 최적화하기 위해 베드 레벨링 보상, 압출기 압력 사전 제어, 다중 스핀들 및 압출기 제어와 같은 기성품 도구가 포함됩니다.
  • 고급 제조 사용자 인터페이스 :3D 프린팅, 모양 절단, 공작 기계 및 로봇 공학의 애플리케이션에 매우 유리한 다양한 소프트웨어 패키지는 가해치기 쉬운 그래픽 머신 인터페이스를 신속하게 제공하여 더욱 다양성에 대한 경로를 제공 할 수 있습니다. Yaskawa Compass와 같은 창의성과 최적화를 염두에두고 설계하면 제조업체가 브랜드를 브랜드화하고 스크린을 쉽게 사용자 정의 할 수 있습니다. 핵심 기계 속성을 포함하여 고객 요구를 수용하는 것까지 프로그래밍이 거의 필요하지 않습니다. 이러한 도구는 미리 빌드 C# 플러그인의 광범위한 라이브러리를 제공하거나 사용자 정의 플러그인을 가져올 수있게되므로.

위로 올라갑니다

단일 첨가제 및 차수 프로세스는 인기를 유지하지만, 하이브리드 첨가제/빼기 방법으로 향하는 더 큰 전환은 향후 몇 년 동안 발생할 것입니다. 2027 년까지 14.8 %의 복합 연간 성장률 (CAGR)으로 성장할 것으로 예상됩니다.1, 하이브리드 첨가제 제조 기계 시장은 진화하는 고객 요구의 증가를 충족시키기 위해 준비되어 있습니다. 경쟁을 뛰어 넘기 위해 제조업체는 운영에 대한 하이브리드 방법의 장단점을 평가해야합니다. 필요에 따라 부품을 생산할 수있는 능력, 탄소 발자국의 주요 감소로 하이브리드 첨가제/빼기 공정은 몇 가지 매력적인 이점을 제공합니다. 어쨌든, 이러한 프로세스의 고급 기술은 간과되어서는 안되며 생산성과 제품 품질을 높이기 위해 상점 층에서 구현되어야합니다.


후 시간 : 8 월 13 일