19 декабря 2017

Будущее за роботизированной 3D-печатью?

 


Источник: Robo Hunter

В последнее время наблюдается тенденция роботизации 3D-печати. Сможет ли этот тренд стать следующим шагом в развитии трехмерной печати?

С помощью аддитивного производства, или 3D-печати, можно создавать сложные геометрические формы, однако применение технологии остается довольно ограниченным.

Фил Ривз, вице-президент по стратегическому консалтингу компании Stratasys, утверждает, что технология роботизированной 3D-печати применяется уже несколько лет.

Роботы были частью интегрированного производства в течение многих лет, в то время как технологию 3D-печати, к примеру, в открытой архитектуре, только начинают применять. Также необходимо помнить о том, что аддитивное производство требует постобработки, будь то механическая обработка, послеоперационный контроль, обработка поверхности, шлифовка или окраска. На самом деле все эти процессы уже выполняются роботами в промышленности – говорит Фил Ривз.

Происхождение технологии

В настоящее время роботизированная 3D-печать чаще всего выполняется при помощи роборуки или системы с функцией смещения слоев, то есть печатающая головка движется вдоль направляющей. По словам Ривза, эту технологию изначально использовали в сварке.

К примеру, израильская система MASSIVIT: оснащенная двумя роботизированными рукавами, она выделяет гель, который затвердевает под воздействием ультрафиолетового света. Система способна создавать предметы размером до 1,8 × 1,5 × 1,2 м.

Роботизация 3D-печати позволяет создавать большие объекты и параллельно совершать другие процессы, однако в этом случае теряется точность печати.


Источник: Robo Hunter | 3D-принтер MASSIVIT 1800

Лондонская компания AI Build уделяет большое внимание контролю процесса печати. Команда ориентирована на городское пространство. В работе они используют программное обеспечение с искусственным интеллектом для планирования движений «руки» и обеспечения точности и структурной целостности. AI Build производит изделия размером до 3,2 × 2,4 × 2,8 м, которые используются на торговых ярмарках, в художественных галереях и университетах.

Роботы не самые точные работники в мире. Нужно потратить много времени и денег, чтобы добиться аккуратности в работе большой машины – считает Фил Ривз.

Роботизированное аддитивное производство часто применяется в процессе сварки. В Институте сварки при Кембриджском университете разработали серию систем, использующих робототехнику для контроля процесса смещения. Системы использовались для создания высокоточных аэрокосмических компонентов.

Консультант в области 3D-печати компании TWI Карл Хаузер рассказывает, что использует технологию лазерного напыления металла (LDM) для производства корпусов для авиационных двигателей и газовых турбин.

Мы строим конструкции с тонкими стенами толщиной от 800 мкм до 2 мм и диаметром от 300 мм до 1,5 м. При традиционном производстве для их создания формируют тонколистовые материалы, которые потом сваривают. Но технология объемной 3D-печати позволяет сократить длительность производства и устраняет другую проблему – при сварке тонколистовых материалов часто возникает множество искажений, потому требуется много доработок продукции. При помощи LDM мы создаем не требующий доработки продукт – делится Карл Хаузер.

Однако специалист считает, что применять новые технологии нужно исходя из конкретной задачи и существующих ограничений. В свою очередь Фил Ривз считает, что у технологии большое будущее.

Роботизированную технику все чаще начнут применять на различных этапах производства. Поступает много предложений по размещению 3D-принтеров на дронах. К примеру, если вам необходимо отремонтировать теплоход, можно использовать оснащенного оптикой робота, который сам найдет место трещины, нанесет металл, отшлифует его и произведет все необходимые действия. Я уверен, что в скором времени мы сможем наблюдать такую картину – отметил Фил Ривз.


Источник: Robo Hunter | Роботы AI Build могут создавать большие структуры с точной геометрией

Область применения

То, что описывает Фил Ривз, является восстановительным ремонтом: удаление изношенного материала из составного элемента и его восстановление при помощи нанесения нового. Такую технологию с применением LDM использует компания TWI для ремонта высокоценных аэрокосмических и оборонных компонентов. Кроме того, технологией заинтересовались специалисты Rolls-Royce, чтобы применять ее в ремонте лопастей турбины реактивного двигателя. Подобный опыт есть и у компании Hybrid Manufacturing Technologies, исполнительным директором которой является Джейсон Джонс.

Мы используем технологию LDM по двум причинам: во-первых, традиционная 3D-печать не позволяет получить сразу готовую поверхность и теряет в точности. Второй момент – мы стремились объединить несколько типов аддитивных технологий в одном и том же пространстве. Мы участвовали в четырехлетнем проекте, финансируемом Советом по технологическим стратегиям, теперь Innovate UK. Нам удалось продемонстрировать полностью автоматизированное решение для восстановительного ремонта, которое включает в себя измерение старой детали, удаление изношенного материала, использование аддитивных методов и последующее переключение на механическую обработку – рассказал Джейсон Джонс.

По словам Джонса, роботизированные методы особенно подходят для аддитивных процессов, которые используют более твердые и жесткие материалы. Он признает, что системы открытой архитектуры имеют ограничения, «но нам уже комфортно работать в новом формате».

По материалам The Engineer

Рекомендуемые новости