Sistema robotizzato di rimozione dei supporti e post-elaborazione per la stampa 3D di metalli.

Post-elaborazione robotizzata intelligente per la produzione additiva di metalli

La produzione additiva di metalli (stampa 3D) ha rivoluzionato l’industria manifatturiera, consentendo la produzione di componenti complessi e dal design elaborato con maggiore efficienza e costi inferiori. Tuttavia, questi componenti richiedono inevitabilmente una post-elaborazione, che aggiunge tempo e costi finanziari per unità e può persino annullare i vantaggi intrinseci della produzione additiva. La rimozione delle strutture di supporto è la fase primaria e più critica nella post-elaborazione della produzione additiva di metalli, eppure rimane una sfida significativa.

Attualmente, le strutture di supporto rimangono essenziali per garantire la precisione di formatura durante la stampa; tuttavia, devono essere rimosse per ottenere prodotti finiti che soddisfino i requisiti dimensionali, strutturali e di tolleranza. La maggior parte degli scenari di produzione additiva di metalli si basa ancora sulla rimozione manuale dei supporti. Nel frattempo, le tecnologie di post-elaborazione automatizzate per la produzione additiva di metalli hanno fatto notevoli progressi. La fresatura CNC è il metodo più diffuso; questo processo consolidato è stato implementato in diversi contesti produttivi ed è spesso integrato con la produzione additiva per formare modelli di produzione ibridi. La precisione e la ripetibilità delle apparecchiature CNC sono indiscutibili, ma la limitata flessibilità di progettazione e le variazioni del materiale tra i lotti ne ostacolano le prestazioni pratiche in questo campo.

Robot: la soluzione rivoluzionaria

Né la tradizionale rimozione manuale né la lavorazione CNC attualmente prevalente sono in grado di soddisfare pienamente le esigenze multidimensionali dei clienti della produzione additiva di metalli.ForgeciseL’azienda si dedica a sfruttare software avanzati e sistemi di intelligenza artificiale per fornire soluzioni automatizzate su misura per le diverse condizioni operative del settore della manifattura additiva, in particolare per la rimozione dei supporti e la pulizia dei segni superficiali. I robot si sono affermati come un’alternativa superiore ai metodi convenzionali, offrendo velocità, efficienza, flessibilità, precisione di lavorazione, stabilità operativa, sicurezza, economicità ed efficienza energetica senza pari. L’integrazione di bracci robotici in questo processo non solo migliora la qualità del prodotto finale, ma crea anche un sistema di produzione end-to-end più sicuro, ecologico ed economicamente competitivo.

Software: ProTCAM

Questo software di base è costruito su una piattaforma di motore geometrico interamente sviluppata internamente, con algoritmi di base controllabili in modo indipendente, incluse strategie di risoluzione delle traiettorie per geometrie di superficie complesse. Le caratteristiche principali includono:

1. Allineamento ottimale: Adatta automaticamente la posizione ottimale del pezzo in base ai dati di misurazione effettivi, generando un sistema di coordinate allineato come riferimento per la lavorazione.
2. Compensazione inversa della deviazione posizionale: I componenti metallici stampati in 3D spesso presentano deformazioni significative. Per controllare la precisione di posizionamento delle sezioni trasversali dopo la lavorazione, il sistema applica una compensazione inversa della deformazione ai percorsi utensile utilizzando i dati di misurazione.
3. Trattamento della superficie: Grazie a un motore geometrico indipendente, gestisce l’elaborazione dei modelli, inclusa la rimozione degli elementi superflui dalle superfici (riparazione di superfici incomplete con fori, spazi vuoti o giunture per ripristinare la geometria originale non rifilata) e la ricostruzione delle superfici (ricostruzione di modelli di parti multisuperficie in un’unica superficie unificata).

Tecnologia hardware proprietaria

Come tecnici qualificati, Forgecise I robot maneggiano diversi strumenti con precisione:

1. Calibrazione della catena di movimento: Utilizza la misurazione ottica per calibrare automaticamente robot a 8 assi con elevata precisione, senza bisogno di sensori esterni o intervento manuale.
2. Dispositivo di ispezione: Utilizza la misurazione ottica per la calibrazione automatica di robot a 8 assi, raggiungendo un’elevata precisione senza sensori esterni o intervento manuale.
3. Sistema di riferimento dello scanner: Allinea il sistema di coordinate dello scanner 3D con il sistema di coordinate del robot tramite calibrazione occhio-mano, consentendo il posizionamento del pezzo in lavorazione basato sulla scansione e un fissaggio flessibile.
4. Punto centrale degli utensili (TCP): Calibra individualmente tutti gli utensili, inclusi mandrini, nastri abrasivi, scalpelli e pinze, per creare una catena di movimento completa dal tagliente al pezzo in lavorazione.

Strumenti adattivi per diverse applicazioni

Il sistema supporta molteplici combinazioni di effettori finali e utensili, personalizzabili in base a specifici flussi di lavoro di post-elaborazione. Le configurazioni ottimali degli utensili vengono selezionate in base alla serie di pezzi e ai requisiti di finitura superficiale, e includono cinque utensili tipici:

① Mola abrasiva non tessuta (mola lamellare)
② Carta vetrata a disco perforata
③ Mola abrasiva piatta con foro centrale
④ Fresa con rivestimento in PCD

Settori applicativi chiave e servizi di personalizzazione

ForgeciseIl sistema robotizzato intelligente di post-elaborazione è progettato per i settori in cui i componenti metallici realizzati con la manifattura additiva richiedono elevata precisione, affidabilità e conformità a standard rigorosi:

• Aerospaziale e aviazione: Finitura di pale di turbina, ugelli del carburante, staffe leggere e scambiatori di calore con canali interni; rimozione dei supporti da componenti in lega di titanio/alluminio preservando la resistenza alla fatica e le superfici aerodinamiche.
• Dispositivi medici e impianti: Lucidatura di impianti ortopedici, strutture dentali e strumenti chirurgici per ottenere finiture a specchio biocompatibili; sbavatura di strutture porose/reticolari senza danneggiare le parti delicate o introdurre contaminanti.
• Settore automobilistico e sport motoristici: Post-elaborazione di componenti strutturali leggeri, collettori di scarico e sistemi di raffreddamento personalizzati; garanzia di precisione dimensionale per componenti ad alte prestazioni prodotti in piccoli lotti.
• Produzione di energia e potenza: Finitura di componenti per turbine a gas, parti di reattori nucleari e valvole per petrolio e gas; lavorazione di leghe ad alta temperatura (ad esempio, Inconel, cobalto-cromo) con integrità superficiale costante.
• Macchinari e utensili industriali: Sbavatura e lucidatura di stampi, maschere e dispositivi di raffreddamento conformi; adattamento a diverse geometrie e materiali senza necessità di riattrezzaggio.

Forgecise fornire servizi di personalizzazione completi per soddisfare le esigenze specifiche di ogni cliente:

• Progettazione di attrezzature specifiche per il processo: Adattare gli effettori terminali, gli abrasivi e gli utensili da taglio alla geometria del pezzo, al materiale e ai requisiti di finitura superficiale (ad esempio, spazzole morbide per strutture reticolari, ruote rigide per superfici di tenuta).
• Integrazione software e ottimizzazione del flusso di lavoro: Adattamento di ProTCAM agli ecosistemi CAD/CAM esistenti, integrazione dei dati CT/CMM per la correzione a ciclo chiuso e sviluppo di strategie di traiettoria personalizzate per processi di produzione additiva proprietari.
• Celle di automazione chiavi in ​​mano: Progettazione e implementazione di celle di lavoro robotizzate complete, dotate di cabine di sicurezza, sistemi di aspirazione delle polveri e ispezione in corso di processo, scalabili dai laboratori di ricerca e sviluppo alle linee di produzione ad alto volume.

IlForgecise Il robot per la rimozione dei supporti nella produzione additiva è progettato per risolvere il collo di bottiglia più critico nella post-elaborazione della stampa 3D in metallo: la rimozione efficiente e precisa delle strutture di supporto AM. A differenza dei metodi manuali o basati su CNC, questo sistema robotizzato di sbavatura di parti stampate in 3D integra il software proprietario ProTCAM con hardware adattivo per automatizzare la finitura AM automatizzata su geometrie complesse, tra cui la lucidatura di strutture reticolari e canali interni, senza deviazioni dimensionali. Eccelle nella rimozione dei supporti in lega di titanio e altri materiali AM di alto valore, il che lo rende ideale per applicazioni aerospaziali, mediche e automobilistiche. Essendo una piattaforma completamente personalizzabile, Forgecise Offre soluzioni di post-elaborazione AM personalizzate e su misura che trasformano la rimozione dei supporti da centro di costo in una fase snella e a valore aggiunto del flusso di lavoro della produzione additiva.

Caratteristiche principali

Alta velocità, alta precisione, alta qualità

Forgecise Stampanti 3D per metalli – SLM Serie

Eccellente finitura superficiale a lavoro ultimato. – I pezzi raggiungono una buona qualità superficiale senza necessità di lucidatura successiva.
Elevata precisione dimensionale – Ideale per la produzione di prototipi di precisione.
Fabbricazione diretta di componenti metallici per uso finale – Elimina i passaggi intermedi.
Struttura metallurgica completamente densa (>99% di densità) – Eliminazione della necessità di post-elaborazione.
Tempi di costruzione rapidi – I pezzi possono essere completati a seconda delle dimensioni e della complessità.
Geometrie complesse rese possibili – Elementi funzionali come gli incastri a scatto e le cerniere flessibili possono essere stampati direttamente.
Ampia compatibilità con i materiali – Supporta un’ampia gamma di polveri metalliche.
Ideale per produzioni personalizzate a basso volume. – produzione in piccoli lotti.