[Študija Ohišje ] Natančnost modeliranja s 3D-tiskalnikom se je z uporabo dotičnih stikal povečala za 10-krat!

Zakaj se pojavljajo napake pri oblikovanju 3D-tiskalnikov?

Povpraševanje po 3D-tiskalnikih narašča.
V predelovalni industriji je zdaj mogoče ustvarjati prototipe, dele po meri in druge izdelke s kompleksnimi zasnovami, ki jih je bilo težko ustvariti s konvencionalnimi proizvodnimi metodami. Pričakuje se, da bo povpraševanje po 3D-tiskalnikih še naprej naraščalo, saj se uporabljajo v številnih drugih panogah, vključno z medicino, gradbeništvom, vesoljsko industrijo, izobraževanjem, prehrano in modo.

Po drugi strani pa, tisti, ki se ukvarjate s proizvodnjo 3D-tiskalnikov, ali imate katero od naslednjih težav?

  • Pogoste napake pri modeliranju zaradi nezadostne natančnosti .
  • Čas za proizvodnjo je bil zapravljen in roki niso bili upoštevani.

Ta članek predstavlja proizvajalca 3D-tiskalnikov, ki je dosegel visoko natančno modeliranje z namestitvijo METROLOVEGA stikala na dotik na svoj 3D-tiskalnik.

Presenetljivi rezultati so:

  • Natančnost modeliranja se je povečala za 10-krat
  • Čas modeliranja 90-odstotno zmanjšanje stopnje odpovedi prve plasti
  • Povečana ponovljivost za 10 krat GOR!

Prosim, berite naprej!

kaj se naučiš iz tega članka

  • Zakaj 3D-tiskalniki povzročajo napake pri oblikovanju
  • Način uporabe stikala na dotik za izboljšanje napak pri oblikovanju
  • Način uporabe stikala, ki so uporabna za oblikovalce

[Predstavitev sogovornika] Proizvajalec 3D-tiskalnikov Nagoyakougei

Tokrat smo opravili intervju Nagoyakougei co., d.o.o.
To podjetje izdeluje 3D-tiskalnike in upravlja majhno proizvodno podjetje za industrijske in potrošniške izdelke z uporabo 3D-tiskalnikov.

Razvoj so začeli leta 2023 z besedami: "Če imajo 3D-tiskalniki na trgu toliko težav, naredimo svoj idealen 3D-tiskalnik."
Podjetje zdaj pritegne pozornost s svojim vodilnim izdelkom, 3D-tiskalnikom "Senju" , prvim komercialnim 3D-tiskalnikom na Japonskem, opremljenim z avtomatskim menjalnikom orodij za šobe.

名古屋工芸 岡田佳記 AM事業部長
Nagoyakougei, generalni direktor divizije AM, Okada
名古屋工芸 脇本智正 技術責任者
Tehnični direktor Nagoyakougei, Wakimoto
3DプリンタSenju
▲Prvi japonski profesionalni 3D-tiskalnik z avtomatsko menjavo orodij (podjetja Nagoyakougei co ., Ltd.)
3DプリンタSenju 自動ツールチェンジ機能
▲Opremljen s funkcijo samodejne menjave orodja, ki samodejno menja šobe

Najpomembnejše vprašanje pri razvoju 3D-tiskalnika

V tem odstavku bodo pojasnjeni izzivi, s katerimi se je Nagoyakougei soočal pri razvoju svojih 3D-tiskalnikov, in kako jih je premagal.

Težava: 90 % napak pri oblikovanju je posledica "slabega oblikovanja prve plasti".

Nagoyakougei je verjel, da 90 % napak v splošnih 3D-tiskalnikih povzročajo "napake prvega sloja zaradi popačenja proizvodne mize".

Vzrok: Popačenje mize za oblikovanje, ki ga ni mogoče odpraviti

Naslednji negativni učinki, povezani z mizo za oblikovanje, so glavni razlogi za napake v prvi plasti.
・Toplotno raztezanje
・Praske, madeži in upogibi na mizi
・Natančnost vodnikov


Takšno popačenje mize se običajno zazna z uporabo "senzorjev bližine", vendar je bilo veliko primerov, ko natančnost meritev ni bila zadostna, da bi se izognili odpovedi prve plasti.

3Dプリンタ 1層目失敗例
▲[Primer odpovedi prve plasti] Zaradi netočnih meritev vzporednosti mize so v polnilnih črtah vrzeli.

Kako je 3D-tiskalnik dramatično izboljšal natančnost?

Nagoyakougei je razvil metodo za merjenje in popravljanje popačenja mize za oblikovanje, kar je ključ do natančnosti oblikovanja, z izjemno natančnostjo.

Rešitev: Namesto senzorjev bližine uporabite visoko natančna stikala na dotik.

Kot rešitev so namesto netočnih senzorjev bližine sprejeli "visoko natančna kontaktna stikala na dotik" .
Z uporabo kontaktnega stikala na dotik za natančno merjenje popačenja mize za oblikovanje, ki ga senzor bližine ni mogel zaznati, so uspeli odpraviti popačenje mize, ki povzroča napake pri oblikovanju v prvi plasti.

3Dプリンタ タッチスイッチ搭載写真
▲ Visokoprecizno meritev deformacije mize za oblikovanje s kontaktnim Stikalo na dotik

Kako popraviti popačenje z uporabo Stikalo na dotik

Postopek za odpravljanje popačenja modelirne mize z uporabo dotičnih stikal je naslednji:

1. Izmerite koordinate več lokacij na mizi z dotikalnim stikalom.
2. Pošljite merilne podatke krmilniku

3. Določanje popačenja tabele na podlagi merilnih podatkov
Po meritvi se šoba in stikalo na dotik zamenjata z avtomatsko menjavo orodja, nato pa se začne oblikovanje, medtem ko se popravlja višina mize.


[Pojasnjevalni video] Metoda merjenja mize za oblikovanje z uporabo stikala na dotik

Oglejte si spodnji videoposnetek in si oglejte, kako dejansko izmeriti višino modelne mize s pomočjo stikala na dotik.
Z zaznavanjem več točk na mizi s pomočjo dotičnih stikal je mogoče določiti popačenje celotne površine mize.

▲ Merjenje vzporednosti mize za oblikovanje z dotikom (zagotavlja: Nagoyakougei co ., Ltd.)

[Slika] Zaslon vdelane programske opreme, ki prikazuje izmerjeno popačenje mize za oblikovanje

Popačenje modelirne mize, izmerjeno s stikalom na dotik, je predstavljeno z višinsko karto, kot je prikazano spodaj.
Z odpravo te deformacije med oblikovanjem prve plasti je zdaj mogoče preprečiti "napake pri oblikovanju prve plasti".

▲Vizualizacija popačenja oblikovalne mize, izmerjene s stikalom na dotik, z višinskim zemljevidom (slika je zagotovila: Nagoyakougei co ., Ltd.)

3 razlogi, zakaj so bila za 3D-tiskalnike izbrana stikala na dotik

Čeprav so bili na ožjem seznamu podobni izdelki, Nagoyakogei ni okleval pri izbiri izdelkov METROL .
Za to obstajajo trije razlogi.

  1. METROL ima izjemno zgodovino sprejemanja na Japonskem in v tujini ter močno blagovno znamko, ki vam lahko zagotovi brezskrbnost.
  2. Stroškovno učinkovito v primerjavi z dragimi laserskimi senzorji itd.
  3. Poprodajna storitev je zanesljiva, ker je izdelana na Japonskem

Kakšni so rezultati Senjuja, 3D-tiskalnika, opremljenega s stikali na dotik?

Uporaba senzorja na dotik je v primerjavi s konvencionalno uporabljenimi senzorji bližine povzročila naslednje učinke.

Rezultati: Omogočeno merjenje popačenja mize za oblikovanje z 10-krat večjo natančnostjo (50 μm → 5 um)

Na splošno specifikacije senzorjev na trgu 3D-tiskalnikov navajajo 0,05 mm (50 μm), vendar Nagoyakogeijev "Senju" zdaj lahko meri z 10-krat večjo natančnostjo. Ta ponavljajoča se meritev je omogočila zelo natančno modeliranje.

Znatno izboljšana kakovost letev

Visokoprecizno modeliranje je omogočeno z nadzorom razdalje med modelirno mizo in šobo z čim bolj natančnimi vrednostmi.
Senju je opremljen s funkcijo samodejne menjave orodja, ki samodejno zamenja šobo.
Največja prednost je, da se premer šobe lahko prosto spreminja, kar poveča obseg ponovljivosti modeliranja in hitrost modeliranja velikih velikosti.

3Dプリンタ 中型ドローンフレーム例1
▲ Srednje velik okvir drona (s pritrjenim podpornim materialom)
3Dプリンタ 中型ドローンフレーム例2
▲ Srednje velik okvir drona
3Dプリンタ 装置部品
▲Deli opreme

3Dプリンタ 人型、可動ロボットハンド
▲ Humanoidna, premična robotska roka
▲Preizkus zlaganja s spremenljivo višino oblikovanja z menjavo šobe (zagotavlja: Nagoyakougei co ., Ltd.)

Stopnja odpovedi prve plasti se je znatno zmanjšala!
Izboljšana sta bila izkoriščenost in produktivnost 3D-tiskalnika.

Uporaba dotikalnih stikal je povzročila naslednje učinke.

  • Znatno zmanjšana stopnja odpovedi v prvem sloju
  • Z uporabo dotičnih stikal je zdaj mogoče modelirati velike površine, večje od 350 mm² , kar je bilo prej mogoče le z dragimi tiskalniki, po nizki ceni in z visoko natančnostjo. Stroški so se znižali na približno polovico v primerjavi s konvencionalnimi tiskalniki.
  • Hitro oblikovanje je zdaj mogoče. Število pripravljalnih operacij, kot sta čiščenje proizvodne mize in ponovno segrevanje opreme, ki pri ponovnem zagonu traja približno 10 do 20 minut , se je drastično zmanjšalo.
  • Prilagoditev višine šobe in mize, ki se je prej izvajala enkrat na teden, se zdaj izvaja enkrat na šest mesecev, kar omogoča ustvarjanje stabilnih modelnih objektov .

Vizija prihodnosti proizvajalca 3D-tiskalnikov Nagoyakougei

Želimo zgraditi "strojno orodje", ki ga je mogoče množično proizvajati, ne pa 3D-tiskalnika, ki izdeluje prototipe.

V: Kakšno vizijo imate za prihodnji razvoj 3D-tiskalnikov?

名古屋工芸 岡田AM事業部長 脇本技術責任者
▲ (levo) generalni direktor, oddelek Okada AM / (desno) tehnični direktor, Wakimoto

Tehnični direktor Nagoyakougei, Wakimoto:
Radi bi ustvarili sanjski stroj, ki bo opremljen z orodji, ki lahko zadovoljijo potrebe ne le predelovalne industrije, temveč tudi živilske, medicinske, kmetijske, storitvene in mnogih drugih industrij. To je koncept, na katerem temelji koncept "Senju", kar pomeni tisoč rok.

Zdaj se na nas obračajo presenetljivo velika podjetja in včasih imamo v naši tovarni toliko ljudi, da jih vseh ne moremo spraviti.
Čutim veliko zanimanje za 3D-tiskalnike v družbi.

Želim prispevati k obnovi Japonske kot tehnološke velesile z japonskimi 3D-tiskalniki.

Nagoyakougei , generalni direktor divizije Okada AM
Če pogledamo trg, so 3D-tiskalniki večinoma tuji izdelki.
Trenutno je le nekaj japonskih proizvajalcev opreme, ki jo je mogoče uporabljati z zaupanjem, vključno s podporo.
Razvoj smo začeli z željo, da bi izzvali ta status.
Če obstaja japonski 3D-tiskalnik, ki lahko spodbudi japonsko kreativno industrijo, lahko japonska proizvodnja ohrani več izvirnosti in napredne tehnologije kot kdaj koli prej.
Še naprej si bomo prizadevali za še višjo zmogljivost in kakovost s ciljem prispevati k japonski predelovalni industriji.

Upamo, da bo Metrol Sensors koristil podjetju Nagoya Kogei za vašo nadaljnjo rast in razvoj. Najlepša hvala.

Intervju je podprlo podjetje Nagoyakougei co., Ltd.

Za podrobnosti o izdelku

Kliknite tukaj za nakup

Prosimo, Kontakt nas.