Prihodnji trendi namiznega 5-osnega 3D-tiskanja v pametni proizvodnji in digitalni proizvodnji

Uvod

Industrija 4.0, prilagojena proizvodnja in lahka zasnova spodbujajo povpraševanje po bolj prilagodljivih proizvodnih tehnologijah v vesoljski, avtomobilski, biomedicinski, robotski in optoelektroniki. Tradicionalne proizvodne metode, kot so CNC obdelava, brizganje in žigosanje, so omejene z visokimi stroški orodja, dolgimi proizvodnimi cikli, materialnimi odpadki in težavami pri izdelavi kompleksnih struktur.

Običajno 3D-tiskanje FDM in SLA izboljšujeta hitro izdelavo prototipov, vendar se še vedno soočata z omejitvami zaradi nanašanja plast-za-plastjo, vključno z zahtevami po podpori, površinskimi napakami in šibko trdnostjo vmesnega sloja.

Za reševanje teh izzivov 5-osna aditivna proizvodnja zagotavlja večjo svobodo oblikovanja, optimizirane poti tiskanja in izboljšano strukturno zmogljivost. Podjetje Shaoxing Xinshan Science Technology Co., Ltd, ustanovljeno leta 2009, je razvilo namizne 5-osne sisteme 3D-tiskanja skozi leta raziskav in razvoja na področju nadzora gibanja, optične tehnologije in aditivnega izdelave, ki podpira napredno izdelavo prototipov in pametne proizvodne aplikacije.

Namizno 5-osno 3D tiskanje Trenutno stanje

Trenutno je tehnologija več{0}}aditivne proizvodnje v fazi hitre komercialne iteracije na globalnem področju pametne proizvodnje. Tradicionalne ravninske aditivne rešitve so bile dolgo omejene s fiksno-logiko zlaganja plasti in ne morejo več izpolniti povpraševanja po visoko-natančni, zapleteni strukturni prilagoditvi v digitalni produkciji. Miniaturizirane rešitve za več-osno oblikovanje so postopoma pristale v podjetniških laboratorijih za raziskave in razvoj, industrijskih inovacijskih centrih in univerzitetnih raziskovalnih platformah. Celotna industrija se preusmerja s-hitre enofunkcijske izdelave prototipov na integrirano preverjanje digitalnega procesa. Trenutne značilnosti trga so nizek prag uvajanja namizja, stalna optimizacija algoritmov za nadzor gibanja in postopna širitev združljivosti materialov, ki tvori prehodno stanje od nišne aplikacije do industrijske popularizacije.

Kaj je Desktop 5 Axis 3D?

Osnovno delovno načelo

Bistveni preboj pet{0}}osnega tiskanja v primerjavi s tradicionalnim planarnim tiskanjem je v preoblikovanju nalaganja materiala pod fiksnim-kotom v poljubno prostorsko konformno oblikovanje na podlagi geometrijskih značilnosti obdelovanca. Celotno delovno logiko neodvisno razvite opreme Xinshan lahko razdelimo na štiri ključne povezave: predprocesiranje digitalnega modela, prilagodljivi ne-planarni izračun rezanja, več-kontrola gibanja sinhrone povezave z več-osi in-kompenzacija napake trajektorije v realnem času med tiskanjem.

Najprej uporabniki uvozijo datoteke STL, STEP in druge univerzalne 3D-datoteke, ki jih ustvarijo SolidWorks, UG, Fusion 360 in druga običajna programska oprema CAD, v vgrajen-inteligentni sistem rezanja. Za razliko od fiksnega enako{4}}debelega vodoravnega plastenja običajne programske opreme za rezanje, lastniški algoritem Xinshan samodejno identificira previsne površine, notranje votline, ukrivljene profile in nosilna-strukturna področja modela, izračuna normalni vektor optimalnega nanosa materiala za vsako geometrijsko značilnost in razdeli celoten obdelovanec v neprekinjene prostorske ukrivljene plasti namesto diskretnih vodoravnih rezov. Sistem daje prednost razporejanju poti zlaganja filamentov vzdolž notranje smeri prenosa napetosti delov, kar v osnovi odpravlja napake medslojnega lepljenja ravninskega tiskanja.

Drugič, med celotnim postopkom tiskanja obe rotacijski osi, nameščeni pod tiskarsko ploščadjo, dinamično prilagajata kot nagiba in rotacijsko držo obdelovanca v realnem času, sinhrono z gibanjem linearnih osi šob X/Y/Z. Pri tiskanju visečih ukrivljenih struktur, zaprtih vodil za odvajanje toplote in globokih spodrezanih elementov oprema vedno ohranja oblikovalno površino znotraj optimalnega kota nanašanja 30 stopinj -40 stopinj glede na ekstruzijsko šobo, tako da je mogoče dokončati najbolj zapletene geometrijske oblike brez kakršnih koli pomožnih podpornih materialov. Za posamezne ultra velike previsne dele, ki zahtevajo delne podpore, je poraba podpornega potrošnega materiala zmanjšana za več kot 45 % v primerjavi s tradicionalnimi tiskalniki, odstranitev podpore pa ne bo pustila prask na ukrivljenih površinah.

Tretjič, vgrajen-s-sistem servo nadzora gibanja z zaprto zanko podpira kompenzacijo napak v realnem-času na mikronski-nivoji. Visoko{5}}trden-ogrodje iz tlačno litega aluminija učinkovito duši mehanske vibracije, ki nastanejo med-hitrimi več-pomikanji povezav, kar zagotavlja ponavljajočo se natančnost pozicioniranja ±0,008 mm za dolgotrajno-neprekinjeno tiskanje. Vse parametre gibanja je mogoče prilagoditi z enim klikom v skladu z različnimi vrstami potrošnega materiala, vključno s PLA, ABS, PETG, filamenti, ojačenimi z ogljikovimi vlakni, visoko{12}}tehnično plastiko in prožnimi materiali TPU, kar močno zniža prag odpravljanja napak za inženirje brez poklicnega ozadja več-delovanja osi.

Koncentrirane osnovne tehnične prednosti, ki jih je razvrstila ekipa za tehnične raziskave in razvoj Xinshan, so naslednje:

1. Popolna odprava anizotropije tiskanja: nanos materiala sledi porazdelitvi napetosti, natezna trdnost natisnjenih komponent se poveča za 2-6-krat pri enakih pogojih potrošnega materiala, primerno za funkcionalne dele, ki-nosijo dinamično obremenitev;
2. Podpira-prosto oblikovanje za najbolj zapletene geometrije: prihranite stroške potrošnega materiala, zmanjšajte delovno obremenitev po-obdelavi, ohranite popolno gladko ukrivljeno teksturo površine;
3. Integrirano enodelno oblikovanje zaprtih notranjih kanalov: tradicionalni tiskalniki ne morejo očistiti preostalih podpor znotraj popolnoma zaprtih votlin, medtem ko pet{1}}osno tiskanje temeljito reši to bolečo točko, ki se pogosto uporablja v avtomobilskih hladilnih cevovodih in prototipih hidravličnih razdelilnikov;
4. Prilagodljiv razporeditvi smeri kompozitnih vlaken: Natančno nadzirajte smeri polaganja ogljikovih vlaken in steklenih vlaken, da povečate razmerje trdnosti lahke teže;
5. Kompaktna postavitev namizja: Zavzema le 0,7 kvadratnih metrov prostora za namestitev, lahko ga namestite v pisarniške prostore, univerzitetne laboratorije in majhne delavnice za raziskave in razvoj brez posebnega preoblikovanja tovarne.

Tehnične prednosti

Prvič, prekine omejitev oblikovanja ravnine in uresniči prosto prostorsko proizvodnjo zapletenih geometrijskih značilnosti, kar močno razširi mejo tiskanja industrijskih strukturnih delov. Drugič, odpravlja ponavljajoče se napake pri vpenjanju in pozicioniranju, izboljšuje celotno dimenzijsko skladnost in strukturno celovitost delov. Tretjič, optimizira porazdelitev notranjih napetosti oblikovanih komponent, kar učinkovito izboljša anizotropne napake tradicionalnega laminiranega oblikovanja. Četrtič, zmanjša materialne odpadke in delovno obremenitev po-obdelavi, kar znatno izboljša učinkovitost ponovitve digitalnega prototipa. Petič, podpira brezhibno združevanje z digitalnimi dvojnimi sistemi in platformami generativnega načrtovanja, ki tvorijo inteligentni proizvodni proces z zaprto{5}}zanko od simulacije načrtovanja do fizičnega preverjanja.
 

Vrednost uporabe v industriji

Trenutni tehnični sistem ima še vedno očitna ozka grla v industriji. Prvi je visoka računska zapletenost algoritmov za več-osno rezanje, ki zahteva visoko-zmogljivo računalniško podporo za razčlenitev kompleksnega modela. Drugi je nezadostna stabilnost dolgotrajnega-neprekinjenega gibanja povezav, ki lahko povzroči majhna odstopanja trajektorije pri visoko-natančni proizvodnji. Tretjič, obseg prilagajanja materialov še ni popolnoma zrel, posebni kompozitni materiali pa še vedno potrebujejo ciljno odpravljanje napak procesnih parametrov. Četrtič, industrija nima enotnih procesnih standardov, kar ima za posledico nedosledno kakovost oblikovanja v različnih scenarijih uporabe.
 

Smer prihodnjega razvoja

V naslednjih treh do petih letih se bo industrija razvila v smeri prilagodljive proizvodnje z umetno inteligenco, odprte ekološke združljivosti in integracije hibridne obdelave. Inteligentni algoritmi bodo realizirali samodejno identifikacijo

Zaključek in poziv k dejanju

Namizno 5-osno 3D tiskanje ni le tehnična nadgradnja tradicionalnega 3D tiskanja, temveč revolucionarna preoblikovanje digitalnega oblikovanja izdelkov in agilne proizvodne logike. Osvobaja oblikovalsko ustvarjalnost inženirjev od omejitev obdelave, zmanjšuje stroške raziskav in razvoja ter ponovitvene cikle za globalna proizvodna podjetja in raziskovalne ustanove ter postavlja trdne tehnične temelje za celovito popularizacijo digitalne proizvodnje industrije 4.0.

Kot zaupanja vreden kitajski proizvajalec aditivov za namizne računalnike z več kot 17-letnim tehničnim nabiranjem,Shaoxing Xinshan Science Technology Co., Ltdbo še naprej vlagal v raziskave in razvoj osrednje tehnologije več{0}}tiskanja, optimiziral učinkovitost izdelka in globalni sistem po-prodajnih storitev ter zagotovil zanesljive,-stroškovno učinkovite rešitve za pet-osno tiskanje za partnerje po vsem svetu. Če želite pridobiti podrobne brošure o parametrih opreme, videoposnetke primerov uporabe v industriji, posvetovanje o prilagojeni rešitvi in ​​politike ekskluzivnega sodelovanja distributerjev, pošljite svoje zahteve prek naše uradne spletne stranixslightings.com, naša profesionalna mednarodna prodajna ekipa pa vam bo odgovorila v 24 urah.