כיצד מדפסות תלת מימד עם 5 צירים שולחניות מאפשרות ייצור חלקים מורכבים ללא הגדרות מרובות

הידוק ומיקום מחדש של חלקי עבודה הם כבר מזמן נקודת הכאב האוניברסלית המטרידה ביותר בעיבוד חלקים מורכבים מדויקים, מה שמטריד מהנדסים העוסקים בעיבוד שבבי CNC, הדפסת תלת מימד מסורתית וייצור תבניות מותאם אישית בכל המגזרים התעשייתיים. בעת ייצור רכיבים עם קונכיות מורכבות מעוקלות, ערוצי זרימה פנימיים סגורים, מאפיינים גיאומטריים תחתונים, מבני סריג ביוניים וקווי מתאר מרחביים אסימטריים, לא מכונות כרסום מסורתיות של שלושה-צירים וגם מדפסות תלת-ממד שולחניות תלת-ממדיות ברמת כניסה-לא יכולות להשלים את כל עיבוד התכונה הקבועה של משטח בודד במצב עיבוד תכונה קבועה. על המפעילים לפרק את חומר העבודה שוב ושוב, להעיף את זווית המיקום, להחליף מהדקים ולאפס את אמות המידה של הקואורדינטות עשרות פעמים בהתאם לדרישות העיבוד, מה שמביא לסדרה של השפעות שליליות בלתי נמנעות על יעילות הייצור, דיוק הממדים, איכות פני השטח והביצועים המבניים הכוללים של חלקים מוגמרים.

כל התאמת הידוק תיצור שגיאות סטיות מיקום זעירות המצטברות ברציפות לאורך הליך העיבוד. עבור רכיבי קירור לרכב, תותבות רפואיות מותאמות אישית, חלקים אווירודינמיים אווירודינמיים וחלקי מבנה דיוק אופטו-אלקטרוניים עם דרישות סובלנות קפדניות הנעות בין ±0.01 מ"מ ל-±0.05 מ"מ, שגיאות מיקום מצטברות יובילו ישירות לסובלנות-של-ממדית, התאמה פנימית לקויה של נוזלים, ביצועים קצרים של מחזור חיים והרכבת נוזלים. רכיבים. בינתיים, התאמה חוזרת של מתקנים והיפוך חלקים צורכים זמן ייצור עזר עצום, מאריכים את כל מחזור העיבוד, וגיבוש מפולח הופך את המבנים הכוללים המשולבים לחלקים מורכבים מרובים, מציגים פערי הרכבה ומפחיתים את הקומפקטיות המבנית וחוזק מכני באופן יסודי. שיטות ייצור מסורתיות מאלצות מפעלים לאזן בין דיוק העיבוד, יעילות הייצור ועלות הייצור, אך אף פתרון בוגר לא יכול לפתור בצורה מושלמת את דילמת ההידוק הרב- למשך זמן רב.

לידתה של טכנולוגיית הדפסת תלת-ממד בחיבור חמישה-צירים שולחניים מערערת לחלוטין את היגיון העיבוד המסורתי המסתמך על מיקום הידוק חוזר. באמצעות בקרת הצמדה סינכרונית של שלושה צירים ליניאריים ושני צירים להטיה סיבובית, פלטפורמת ההדפסה יכולה להתאים את היציבה המרחבית של חומר העבודה באופן שרירותי במהלך כל תהליך הגיבוש, ולהשלים את הייצור המשולב של כל המאפיינים הגיאומטריים הפנימיים והחיצוניים של חלקים מורכבים תחת רף קואורדינטות אחיד אחד ללא כל פירוק מחדש, היפוך או היפוך משני.{3} נוסדה בשנת 2009,Shaoxing Xinshan Science Technology Co., Ltdהתמקדה במחקר ופיתוח של בקרת תנועה מרובה-צירים וטכנולוגיית ייצור תוסף במשך יותר מ-17 שנים. לקחנו את נקודות הכאב הרבות של-הידוק שבהן נתקלנו בייצור חלקי הדיוק האופטו-אלקטרוניים שלנו כנקודת המוצא למחקר, בילינו שש שנים באופטימיזציה של אלגוריתמי קישור סרוו, קשיחות מסגרת וטכנולוגיית חיתוך אדפטיבית, והשקנו בהצלחה את מערכת ההדפסה בתלת-ממד עם חמישה-צירים תלת-ממדיים של חמישה צירים עם יכולת הדפסה{{6} שלמה. מאמר זה מרחיב על הנזק שנגרם על ידי עיבוד הידוק מרובה מסורתי, עקרון העבודה הפנימי של מדפסות Xinshan עם חמישה-צירים המממשים ייצור חלק מורכב בהגדרה, יתרונות ליבה ואיכות, מקרי יישומים תעשייתיים מעשיים, מקום טכני קיים לשיפור וכיווני שדרוג טכנולוגי עתידיים בפירוט.

1. נזקים ועלויות נסתרות כתוצאה מעיבוד הגדרות מרובות מסורתיות

לפני הבנת היתרונות של הדפסה-יחידה בחמישה-צירים, יש צורך למיין באופן שיטתי את כל ההפסדים המוחשיים והבלתי מוחשיים הנגרמים מהידוק ומיקום חוזר בתהליכי עבודה מסורתיים של עיבוד, שניתן לחלק אותם לחמישה מימדים עיקריים: אובדן דיוק ממדי, נזק לאיכות פני השטח, הפחתת יעילות עבודה, הפחתת ביצועים מבניים ופגיעה בביצועים.

ראשית, שגיאות מיקום מצטברות מובילות לעקביות מימדית לא יציבה של מוצרי אצווה. בכל פעם שחומר העבודה מפורק ומהדקים מחדש-, אי אפשר לשחזר לחלוטין את רף הקואורדינטות המקורי, וכתוצאה מכך לסטייה בין מיקום העיבוד בפועל לבין מודל העיצוב הדיגיטלי. עבור חלקי דיוק-קטנים מותאמים אישית, ההבדל הממדים בין חלקי עבודה בודדים ברור, שאינו יכול לעמוד בדרישות ההחלפה של אצווה של פסי ייצור תעשייתיים. בקישור בדיקת האיכות, מספר רב של מוצרים פגומים יבוטלו עקב סובלנות-מחוץ-, מה שיביא לאובדן חומר ישיר ופסולת ייצור לארגונים.

שנית, הידוק חוזר שורט את משטח העבודה ופוגע בהמשכיות המשטח המעוקל. לסתות הידוק של מתקנים ישאירו חריצים ושריטות על קווי המתאר החיצוניים של חלקים במהלך כל תהליך קיבוע, במיוחד עבור משטחים מעוגלים חלקים וקווי מתאר אורגניים ביוניים הנדרשים על ידי עיצוב מוצר רפואי וצרכני. יש צורך בליטוש לאחר-כדי להעלים סימני הידוק, מה שמגביר את הליכי העיבוד הנוספים ועלול להרוס את דיוק המתאר המקורי של התכנון. עיבוד מפולח מוביל גם לקווי שחבור ברורים במיקומים המשותפים של חלקים מפוצלים, מה שהופך את פני השטח הכוללים ללא מסוגל להשיג אינטגרציה חלקה.

שלישית, זמן התאמת הידוק עזר מהווה יותר מ-40% ממחזור הייצור הכולל. מפעילים מבלים את רוב שעות העבודה בהתאמת מיקומי המתקן, כיול מקורות הקואורדינטות ובדיקת יציבות ההידוק במקום חיתוך או עיבוד הדפסה בפועל. עבור ארגונים הרודפים מחקר ופיתוח זריז ואיטרציה מהירה של אב טיפוס, זמן עזר מופרז מאט ברצינות את קצב השקת המוצר ומחליש את יתרונות התחרות בשוק.

רביעית, גיבוש מפולח פוגע בביצועים המכניים הכוללים של מבנים משולבים. חלקים נושאי עומס- מורכבים המתוכננים כמכלול אחד צריכים להיות מפוצלים למספר חלקים קטנים לעיבוד עקב מגבלות ציוד, ולאחר מכן להרכיב אותם יחד באמצעות ברגים, דבקים או מבני הצמד. פערי הרכבה הופכים לנקודות תורפה מבניות, אשר נוטות להתרופפות, להיסדק ולעיוות תחת עומס דינמי ארוך טווח-, מה שמקצר מאוד את חיי השירות של רכיבים פונקציונליים.

חמישית, טכנאי איתור באגים מיומנים מביאים הוצאה גבוהה עלויות עבודה. מיצוב מדויק של ריבוי-מהדק דורש ניסיון מעשי עשיר שנצבר על ידי מפעילים במשך שנים רבות, ועלות השכר של טכנאי עיבוד מדויקים בכירים ממשיכה לעלות משנה לשנה, מה שמגביר את נטל התפעול לטווח ארוך של ארגוני ייצור קטנים ובינוניים-.

ניתן להימנע לחלוטין מכל נקודות הכאב הנ"ל באמצעות יכולת העיצוב המשולבת של -ההגדרה יחידה של הדפסת תלת-ממד של חמישה- צירים שולחניים שפותחה על ידי Shaoxing Xinshan Science Technology Co., Ltd.

2. עקרון עבודה פנימי: כיצד מדפסות Xinshan 5-Axis מממשות אפס הידוק משני

התמיכה הטכנית הליבה לייצור-יחידה טמונה בשלוש מערכות ליבה המתואמות הדדית: מערכת בקרת קישור סרוו סינכרוני מרובת-צירים, RTCP-אלגוריתם פיצוי נקודת מרכז מסלול בזמן אמת ומערכת חיתוך עקומה לא-מישורית שפותחה באופן עצמאי על ידי צוות R&D X. מנגנון הפעולה המלא מחולק לחמישה שלבים ברורים, שקל להבין לטכנאים הנדסיים:

שלב 1:-תיקון חד פעמי לפני תחילת ההדפסה. לוחית ההדפסה הריקה של חומר העבודה מקובעת על פלטפורמת ההטיה הסיבובית הכפולה באמצעות מתקן אוניברסלי פשוט פעם אחת בלבד בשלב הייצור הראשוני. לאחר השלמת כיול מקור הקואורדינטות, מערכת קואורדינטות המבחן ננעלת לצמיתות לאורך כל תהליך ההדפסה, ולא יבוצעו פירוק מתקן, איפוס אמת מידה או פעולת הוצאה- של חלקי עבודה עד שהחלק כולו יודפס וייווצר במלואו.

שלב 2: מערכת החיתוך מתכננת נתיבי תצהיר מרחביים על סמך תכונות גיאומטריות של חלק העבודה. בשונה משכבות אופקיות קבועות של מדפסות מסורתיות, האלגוריתם מנתח את הווקטור הנורמלי המרחבי של כל משטח מעוקל, תליה, חלל פנימי ותכונת חתך תחתית של מודל התלת-ממד, מחלק את חומר העבודה לשכבות מרחביות מעוקלות רציפות, ומגבש את זווית השקעת הזרבובית האופטימלית עבור כל שכבה.

שלב 3: צירים סיבוביים כפולים מכוונים באופן דינמי את מנח חומר העבודה באופן סינכרוני עם תנועת הזרבובית. במהלך האקסטרוזיה והערימה של חומרים מתכלים, הצירים הליניאריים X/Y/Z מניעים את פיית ההדפסה לנוע אופקית ואנכית, בעוד ששני הצירים הסיבוביים מתחת לפלטפורמה מסתובבים ומטים את חומר העבודה בזמן אמת באופן סינכרוני. לא משנה אילו מאפיינים גיאומטריים תלויים מורכבים צריכים להיות מודפסים, הציוד תמיד מתאים את זווית היצירה כדי לשמור על משטח היצירה בזווית השקיעה האופטימלית של 35 מעלות ביחס לזרבובית, כך שניתן יהיה לערום חומרים בצורה יציבה ללא תמיכות עזר.

שלב 4: אלגוריתם RTCP מבטל שגיאות תנועת קישור בזמן אמת. במהלך תנועה -במהירות גבוהה- מתואמת ציר, פערי שידור מכאניים ייצרו סטיות מסלול זעירות; מערכת Xinshan בנויה-באמת-לנקודת מרכז זמן מנטרת את מצב התנועה של כל ציר באמצעות מקודדי סרוו כל הזמן, מחשבת באופן אוטומטי ערכי סטייה ומתקנת מסלולי תנועה בתוך מיקרו-שניות, ומבטיחה שמיקום הערימת החומר בפועל תואם לחלוטין את הנתיב המתוכנן.

שלב 5: גיבוש שלם-משולב הושלם תחת אמת מידה אחת. לאחר שכל השכבות המעוקלות המרחביות מופקדות ברצף, החלק המורכב המלא נשלף מהפלטפורמה לעיבוד שלאחר-. כל תהליך היצירה לעולם לא שובר את הרף הקבוע הראשוני, ואין שגיאת מיקום מצטברת הנגרמת מהידוק חוזר ונשנה בכלל.

הציוד מאמץ מבנה משולב של-מסגסוגת אלומיניום יצוק, אשר מדכא ביעילות רעידות שנוצרות במהלך תנועת קישור מהיר- מרובת צירים, מה שמבטיח יציבות דיוק מתמשכת של יצירת-לטווח ארוך. דלת המיגון המובנית-בבטיחות תואמת את תקני הבטיחות במקום העבודה של האיחוד האירופי, שניתן למקם אותה בבטחה באזורי משרדים, מעבדות אוניברסיטאות וחדרי עיצוב מו"פ ללא שינוי בטיחות תעשייתי מיוחד.

3. יתרונות הליבה המקיפים של הגדרת ייצור- יחידה הניתנת על ידי הדפסת 5 צירים

בשילוב עם אלפי מארזי הדפסה של חלקי עבודה המוגשות עבור לקוחות גלובליים, Xinshan מסכמת שישה יתרונות תחרותיים שאין להם תחליף הניתנים על ידי טכנולוגיית יצירת משולבת-יחידה:

אפס שגיאת מיקום מצטברת, עקביות של סובלנות מימדית ברמת מיקרון: סטיית מיקום חוזרת נמחקת לחלוטין, דיוק המיקום החוזר של כל חלק העבודה מגיע ל-±0.008 מ"מ, ואחידות הממדים של חלקים מודפסים באצוות משתפרת מאוד, ומפחיתה את שיעור המוצר הפגום ביותר מ-60%;

אינטגרציה חלקה של פני השטח המעוגל הכולל ללא עקבות שחבור: כל הרכיב מורכב מקשה אחת, לא קיים מכלול מפולח, למשטחים מעוקלים חלקים אין חריצים מהידוק וקווי שחבור, עומס העבודה לאחר-הליטוש מופחת ביותר מ-50%;

קיצר מאוד מחזור הייצור הכולל: זמן התאמת הידוק עזר נחסך לחלוטין, יעילות העיבוד הכוללת של חלקים מעוקלים מורכבים גדלה ב-40%~70% בהשוואה להדפסה מסורתית של 3-צירים ועיבוד CNC מרובה הידוק;

חוזק מכני כולל מבני אופטימלי: עיצוב משולב שומר על נתיב העברת המתח הכולל של התכנון המקורי, התנגדות המתיחה והעייפות של חלקים גדלה ביותר מפי שניים בהשוואה למבנים מפולחים מורכבים;

הפחתה מסיבית של עלויות התאמה אישית של גופי עזר: אין צורך לפתח גופי מיקום ייעודיים עבור חלקי עבודה מורכבים שונים, מתקן הפלטפורמה האוניברסלי יכול להתאים כמעט לכל גדלי חלקי העבודה הקונבנציונליים, לחסוך בעלויות עיצוב וייצור של מתקנים לארגונים;

סף טכני נמוך יותר למפעילים: אין צורך בניסיון בניפוי באגים מורכבים יותר, המהנדסים צריכים רק להשלים את ייבוא ​​הדגמים הדיגיטליים והגדרת פרמטרים כדי להתחיל בהדפסה, מה שמפחית את התלות בטכנאים מיומנים בכירים.

4. מקרים מעשיים של יישומים תעשייתיים של טכנולוגיית גיבוש יחיד-

מקרה 1: אב-טיפוס משולב רץ לרכב אנרגיה חדש לקירור סוללה

ספקית רכבי אנרגיה חדשה גרמנית שיתפה פעולה עם Xinshan כדי לפתח צינורות קירור סגורים מעוקלים לסוללות חשמל. עיבוד מסורתי דורש פיצול הצינור לחצי קונכיות עליונות ותחתונות עבור כרסום CNC נפרד, ולאחר מכן איטום והרכבתם, מה שמוביל לפערים בהרכבה בתוך הצינור המשפיעים על יעילות חילופי החום של הנוזל. תוך שימוש בהדפסת Xinshan חמישה-ציר בודד-, כל הרץ המעוגל הסגור נוצר באופן אינטגרלי בבת אחת ללא כל פילוח ותמיכות, הצינור הפנימי חלק וחלק, יעילות פיזור החום מוגברת ב-18%, ומחזור האספקה ​​של אב הטיפוס מתקצר מ-12 ימים ל-4 ימים.

מקרה 2: עומס מעוקל של זרוע רובוטית אופטימלית לטופולוגיה-

סטארטאפ רובוטיקה קנדי ​​נזקק למפרקים מעוקלים קלים עבור רובוטים שיתופיים. הדפסה מסורתית של 3-צירים דרשה מספר רב של מבני תמיכה בתוך חללים מעוקלים, ו-הסרת תמיכה שנגרמה בקלות למאפיינים מבניים דקים-. הדפסה-יחידה של חמישה-צירים השלימה תמיכה-יצירת שילוב חופשי תחת אמת מידה אחת, משקל המפרק הופחת ב-22% תוך שמירה על כושר נשיאת עומס, ולתנועה הדדית ארוכת טווח לא הייתה תופעה מבנית של התרופפות.

מקרה 3: דגם רפואי מותאם אישית של שקעים תותבים אנושיים

מעבדות שיניים ורפואה אוסטרליות משתמשות בציוד שלנו כדי להדפיס שקעים תותבים מותאמים אישית עבור קטועי גפיים. קו המתאר הביוני המעוקל של גוף האדם מורכב ביותר עם תכונות תחתיות רבות; עיבוד הידוק חוזר אינו יכול לשחזר במדויק מאפיינים מעוקלים אורגניים. הדפסה קונפורמית יחידה-ת מתאימה באופן מושלם לקווי המתאר של הגפיים האנושיות, ומשפרת מאוד את נוחות הלבישה של תותבות למטופלים.

מקרה 4: Xinshan In-House Optoelectronic Stage Lamp Sheet Dissipation Sheet

יישמנו לראשונה את טכנולוגיית ההגדרה-היחידה הזו על ייצור ציוד תאורת הבמה שלנו, ויצרנו באופן אינטגרלי פגזי פיזור חום מיוחדים בצורת- ורצפי הסעת אוויר פנימיים של גופי מנורה, קיצרנו את מחזור ה-R&D החדש של המנורה בחצי, וצברנו נתוני תהליכים רבים עבור יצרני ציוד אופטו-אלקטרוניים עולמיים ללמוד מהם.

5. חסרונות נוכחיים ותוכניות אופטימיזציה מתמשכות מאת Xinshan

בשלב הטכני הנוכחי, להדפסה-יחידה של חמישה-צירים יש עדיין כמה אזורים הזקוקים לשדרוג איטרטיבי:

מהירות התגובה הדינמית של צירים סיבוביים כפולים זקוקה לכוונון עדין- בעת הדפסת חלקים קטנטנים במיוחד-.

זמן חישוב הנתיב עבור מודלים של מורכבות חללים-גדולים במיוחד-בגודל רב- הוא ארוך יחסית;

חבילות פרמטרים סטנדרטיות של תהליך עבור רכיבים בצורת קירות דקים במיוחד- במיוחד זקוקות לתוספת נוספת.

כדי לפתור את הבעיות הללו, צוות המחקר והפיתוח של התוכנה שלנו מעדכן מדי רבעון תוספי חיתוך של CAM וקושחת המערכת, מייעל אלגוריתמי פעולת מסלול כדי לקצר את זמן החישוב, ומרחיב ברציפות את ספריית הפרמטרים התעשייתיים המכסה תכונות מבניות מיוחדות יותר. אנו מספקים שירותי איתור באגים טכניים מרחוק והתאמה אישית של פרמטרים בחינם לכל השותפים הגלובליים בחו"ל כדי להתאים את עצמם לדרישות ייצור של חלקי עבודה מותאמים אישית.

6. כיוון אבולוציה טכנולוגית עתידית של ייצור-יחיד-מרובה{2}}צירים

ב-3 עד 5 השנים הבאות, טכנולוגיית יצירת הגדרות יחיד-למחשב שולחני תתפתח לשלושה כיוונים עיקריים: ראשית, פתרון מסלול מהיר חכם של בינה מלאכותית ופיצוי שגיאות בזמן אמת-סגורה-תזכה לפופולריות. בינה מלאכותית מייצרת אוטומטית נתיבי הדפסה בלעדיים בהתאם לסוגים הגיאומטריים של חלקי העבודה, ומערכת הזיהוי החזותי מנטרת את כל תהליך ההדפסה כדי לתקן שגיאות זעירות בזמן אמת, ולשפר עוד יותר את הדיוק והיציבות. שנית, עיבוד היברידי תוסף-ישולבו באותו ציוד. לאחר יצירת הדפסה{10}}יחידה, מודול הכרסום-המיקרו{12}}המובנה משלים אוטומטית חיתוך מדויק וליטוש פני השטח, ומממש עיבוד אחד- מדגם דיגיטלי לחלק דיוק מוגמר. שלישית, יושק ציוד נייד עם חמישה צירים ממוזער-, שיתאים לדרישות-אב-טיפוס מהיר באתר של הנדסת בנייה, הצלה רפואית בשטח ותרחישי מחקר מדעי חיצוני, וירחיב את גבול היישום של ייצור דיגיטלי{17}}יחיד באופן מקיף.

 

מסקנה ו-CTA

ביטול מיצוב חוזר ונשנה של הידוק של חלקי עבודה הוא מגמה בלתי נמנעת של שדרוג ייצור דיגיטלי מדויק, וטכנולוגיית הדפסת תלת-ממד של חמישה-צירים שולחניים הבינו לראשונה את הביקוש הזה בעלות נוחה לשולחן העבודה. זה לא רק משפר באופן מקיף את דיוק העיבוד, יעילות הייצור וביצועים מכניים של חלקים, אלא גם מפחית באופן משמעותי את עלויות התפעול של הארגון לטווח ארוך ואת הסף הטכני.

כיצרן ציוד לייצור תוספים רב-צירים סיני מקצועי עם ניסיון עשיר באימות תעשייתי,Shaoxing Xinshan Science Technology Co., Ltdמתעקש לקחת את דרישות הייצור המעשיות של הלקוח בתור הליבה לאופטימיזציה מתמדת של ביצועי המוצר ומערכת שירות לאחר-גלובלית. ברוכים הבאים רוכשי ארגונים גלובליים, מנהלי רכש במעבדות אוניברסיטאות ומפיצי תעשייה לבקר באתר הרשמי שלנוxslightings.comלהורדת מפרטים טכניים של ציוד, צפה בסרטוני וידאו-יחידים של התקנה של מארז הדפסה והגש בקשה לבדיקת הדפסה לדוגמה בחינם. הצוות העסקי הבינלאומי שלנו יספק לכם פתרונות ייצור מותאמים תוך 24 שעות עבודה.