Servómótorar og vélmenni eru að umbreyta aukefnaforritum. Lærðu nýjustu ráðin og forritin þegar þú innleiðir vélmenna sjálfvirkni og háþróaða hreyfistýringu fyrir aukandi og frádráttarframleiðslu, sem og hvað er næst: hugsaðu um blendinga aukna/frádráttaraðferðir.
FRAMKVÆMD sjálfvirknivæðing
Eftir Sarah Mellish og RoseMary Burns
Innleiðing aflbreytibúnaðar, hreyfistýringartækni, afar sveigjanleg vélmenni og fjölbreytt blanda af annarri háþróaðri tækni eru drifþættir fyrir hraðan vöxt nýrra framleiðsluferla í iðnaðarlandslaginu. Með byltingu á því hvernig frumgerðir, hlutar og vörur eru búnar til, aukefni og frádráttarframleiðsla eru tvö aðaldæmi sem hafa veitt skilvirkni og kostnaðarsparnað sem framleiðendur leitast við að halda samkeppnishæfum.
Vísað til sem þrívíddarprentun, aukefnaframleiðsla (AM) er óhefðbundin aðferð sem notar venjulega stafræn hönnunargögn til að búa til trausta þrívíða hluti með því að bræða saman efni lag fyrir lag frá botni og upp. Notkun AM fyrir bæði grunn- og flókna vöruhönnun heldur áfram að gegnsýra atvinnugreinar eins og bíla-, geimferða-, orku-, lækninga-, flutninga- og neytendavörur, oft til að búa til hluti sem eru nálægt netformum (NNS) án úrgangs. Þvert á móti, frádráttarferlið felur í sér að fjarlægja hluta úr efnisblokk með mikilli nákvæmni klippingu eða vinnslu til að búa til 3D vöru.
Þrátt fyrir lykilmun útiloka aukefni og frádráttarferlar ekki alltaf gagnkvæmt - þar sem hægt er að nota þau til að hrósa ýmsum stigum vöruþróunar. Snemma hugmyndalíkan eða frumgerð er oft búin til með aukefnaferlinu. Þegar búið er að klára vöruna getur verið þörf á stærri lotum, sem opnar dyrnar fyrir frádráttarframleiðslu. Nýlega, þar sem tíminn er mikilvægur, er verið að beita blendingum íblöndunar-/frádráttaraðferðum fyrir hluti eins og að gera við skemmda/slitna hluta eða búa til gæðahluta með styttri afgreiðslutíma.
SJÁLFSTÆÐI ÁFRAM
Til að mæta ströngum kröfum viðskiptavina eru framleiðendur að samþætta úrval vírefna eins og ryðfríu stáli, nikkel, kóbalt, króm, títan, ál og öðrum ólíkum málmum í smíði hluta sinna, byrja með mjúku en sterku undirlagi og klára með hörðu sliti. -þolinn hluti. Að hluta til hefur þetta leitt í ljós þörfina fyrir afkastamikil lausnir fyrir meiri framleiðni og gæði í bæði auknu og frádráttarframleiðsluumhverfi, sérstaklega þar sem ferla eins og wire arc additive manufacturing (WAAM), WAAM-frádráttur, leysirklæðningar-frádráttur eða skreytingar á við. Hápunktar eru meðal annars:
- Háþróuð servótækni:Til að takast betur á við markmið á markaðnum og hönnunarforskriftir viðskiptavina, þar sem víddarnákvæmni og frágangsgæði snerta, eru endanotendur að snúa sér að háþróaðri þrívíddarprentara með servókerfi (yfir stigmótorum) fyrir bestu hreyfistýringu. Kostir servómótora, eins og Sigma-7 frá Yaskawa, snúa aukefnaferlinu á hausinn og hjálpa framleiðendum að sigrast á algengum vandamálum með prentarahækkandi getu:
- Titringsbæling: öflugir servómótorar státa af titringsdeyfandi síum, sem og ómun og hakksíur, sem gefa afar mjúka hreyfingu sem getur útrýmt sjónrænt óþægilegum þrepum línum af völdum togi stigamótors.
- Hraðaaukning: prenthraði upp á 350 mm/sek er nú að veruleika, meira en tvöföldun meðalprenthraða þrívíddarprentara sem notar skrefmótor. Á sama hátt er hægt að ná aksturshraða allt að 1.500 mm/sek með snúningshraða eða allt að 5 metrum/sek með línulegri servótækni. Einstaklega hröð hröðunargeta sem veitt er með afkastamiklum servóum gerir kleift að færa þrívíddarprenthausa hraðar í rétta stöðu. Þetta er langt til að draga úr þörfinni á að hægja á heilu kerfi til að ná tilætluðum frágangsgæðum. Í kjölfarið þýðir þessi uppfærsla á hreyfistýringu einnig að notendur geta búið til fleiri hluta á klukkustund án þess að fórna gæðum.
- Sjálfvirk stilling: Servókerfi geta sjálfstætt framkvæmt eigin sérsniðna stillingu, sem gerir það mögulegt að laga sig að breytingum á vélfræði prentara eða frávikum í prentunarferli. 3D skrefmótorar nýta ekki stöðuviðbrögð, sem gerir það næstum ómögulegt að bæta upp breytingar á ferlum eða misræmi í vélfræði.
- Endurgjöf um kóðara: Öflug servókerfi sem bjóða upp á algera endurgjöf um kóðara þurfa aðeins að framkvæma samkvæmisrútínu einu sinni, sem leiðir til meiri spennutíma og kostnaðarsparnaðar. Þrívíddarprentarar sem nota skrefmótortækni skortir þennan eiginleika og þurfa að vera heima í hvert skipti sem þeir eru ræstir.
- Endurgjöf skynjun: extruder þrívíddarprentara getur oft verið flöskuháls í prentunarferlinu og skrefamótor hefur ekki endurgjöf skynjunargetu til að greina útpressustopp - halli sem getur leitt til eyðileggingar á heilu prentverki. Með þetta í huga geta servókerfi greint afrit af extruder og komið í veg fyrir að filament strippist. Lykillinn að betri prentunarafköstum er að hafa lokað lykkjukerfi sem miðast við sjónkóðara í hárri upplausn. Servómótorar með 24-bita algerri háupplausnarkóðara geta veitt 16.777.216 bita af lokuðu endurgjöfarupplausn fyrir meiri nákvæmni áss og extruder, auk samstillingar og jamvörn.
- Afkastamikil vélmenni:Rétt eins og öflugir servómótorar eru að umbreyta aukefnaforritum, eru vélmenni það líka. Framúrskarandi frammistaða þeirra, stíf vélræn uppbygging og mikil rykvörn (IP) einkunnir - ásamt háþróaðri titringsvörn og fjölása getu - gera mjög sveigjanlega sex-ása vélmenni að kjörnum valkosti fyrir krefjandi ferla sem umlykja notkun þrívíddar. prentara, svo og lykilaðgerðir fyrir frádráttarframleiðslu og blendinga íblöndunar-/frádráttaraðferðir.
Vélfærafræði sjálfvirkni, ókeypis fyrir þrívíddarprentunarvélar, felur víða í sér meðhöndlun prentaðra hluta í fjölvélauppsetningum. Allt frá því að afferma einstaka hluta úr prentvélinni, til að aðskilja hluta eftir fjölþætta prentunarlotu, mjög sveigjanleg og skilvirk vélmenni hagræða aðgerðum fyrir meiri afköst og framleiðni.
Með hefðbundinni þrívíddarprentun eru vélmenni hjálpleg við duftstjórnun, að fylla á prentarduft þegar þörf krefur og fjarlægja duft úr fullbúnum hlutum. Að sama skapi er auðvelt að ná öðrum frágangsverkefnum sem eru vinsæl við málmframleiðslu eins og slípun, fægja, afbraun eða klippingu. Gæðaskoðun, sem og pökkunar- og flutningsþörf er einnig mætt með vélfæratækni, sem gerir framleiðendum kleift að einbeita sér að meiri virðisaukandi vinnu, eins og sérsmíði.
Fyrir stærri vinnustykki er verið að útbúa langdræga iðnaðarvélmenni til að hreyfa 3D prentara útpressuhaus beint. Þetta, ásamt útlægum verkfærum eins og snúningsbotnum, staðsetningarbúnaði, línulegum brautum, gantries og fleira, veitir vinnusvæðið sem þarf til að búa til rýmisbyggingar í frjálsu formi. Burtséð frá klassískum hröðum frumgerðum eru vélmenni notuð til að búa til stóra hluta í frjálsu formi, mótaform, þrívíddarlaga trussbyggingar og blendingahluta í stórum sniðum. - Fjölása vélastýringar:Nýstárleg tækni til að tengja allt að 62 hreyfiása í einu umhverfi gerir nú fjölsamstillingu á fjölmörgum iðnaðarvélmennum, servókerfum og breytitíðnidrifum sem notuð eru í samlagningar-, frádráttar- og blendingsferli mögulega. Heil fjölskylda tækja getur nú unnið óaðfinnanlega saman undir fullri stjórn og eftirliti með PLC (Programmable Logic Controller) eða IEC vélastýringu, eins og MP3300iec. Oft forritaðir með kraftmiklum 61131 IEC hugbúnaðarpakka, eins og MotionWorks IEC, nota fagvettvangar eins og þessi kunnugleg verkfæri (þ.e. RepRap G-kóða, Function Block Diagram, Structured Text, Ladder Diagram, osfrv.). Til að auðvelda samþættingu og hámarka spennutíma vélarinnar eru tilbúin verkfæri eins og hæðarjöfnunarbætur, þrýstingsstýring á þrýstibúnaði, stjórn á mörgum snældum og þrýstibúnaði innifalin.
- Háþróuð notendaviðmót framleiðslu:Fjölbreyttir hugbúnaðarpakkar eru mjög gagnlegir fyrir forrit í þrívíddarprentun, lögunarskurði, vélaverkfærum og vélfærafræði, fjölbreyttir hugbúnaðarpakkar geta fljótt skilað myndrænu vélviðmóti sem auðvelt er að sérsníða, sem veitir leið til meiri fjölhæfni. Hannað með sköpunargáfu og hagræðingu í huga, leiðandi pallar, eins og Yaskawa Compass, gera framleiðendum kleift að merkja og sérsníða skjái auðveldlega. Frá því að innihalda kjarnaeiginleika véla til að koma til móts við þarfir viðskiptavina, er lítillar forritunar krafist - þar sem þessi verkfæri bjóða upp á mikið safn af forbyggðum C# viðbótum eða gera innflutning á sérsniðnum viðbótum kleift.
HÆKTU FYRIR
Þó að einstaka aukefnis- og frádráttarferlið sé enn vinsælt, mun meiri breyting í átt að blendingsaukandi/frádráttaraðferðinni eiga sér stað á næstu árum. Gert er ráð fyrir að vaxa með samsettum árlegum vaxtarhraða (CAGR) upp á 14,8 prósent árið 20271, markaðurinn fyrir blendinga aukefnisframleiðsluvélar er í stakk búinn til að mæta auknum kröfum viðskiptavina. Til að rísa yfir samkeppnina ættu framleiðendur að vega kosti og galla blendingsaðferðarinnar fyrir starfsemi sína. Með getu til að framleiða hluta eftir þörfum, til að draga verulega úr kolefnisfótspori, býður blendingur aukefni/frádráttarferlið upp á nokkra aðlaðandi kosti. Engu að síður ætti ekki að líta framhjá háþróaðri tækni fyrir þessa ferla og ætti að innleiða hana á verslunargólfum til að auðvelda meiri framleiðni og vörugæði.
Birtingartími: 13. ágúst 2021
