Интеллектуальная роботизированная постобработка для аддитивного производства металлов
Аддитивное производство металлов (3D-печать) произвело революцию в обрабатывающей промышленности, позволив производить сложные, замысловатые компоненты с большей эффективностью и меньшими затратами. Однако эти детали неизбежно требуют постобработки, что увеличивает время и финансовые затраты на единицу продукции и может даже свести на нет присущие аддитивному производству преимущества. Удаление опорных структур является основным и наиболее важным этапом постобработки при аддитивном производстве металлов, но при этом остается серьезной проблемой.
В настоящее время опорные конструкции остаются необходимыми для обеспечения точности формования во время печати; однако их необходимо удалять для получения готовых изделий, отвечающих требованиям к размерам, конструкции и допускам. В большинстве случаев аддитивное производство металлов по-прежнему предполагает ручное удаление опорных конструкций. Между тем, автоматизированные технологии постобработки для аддитивного производства металлов достигли значительного прогресса. Фрезерование на станках с ЧПУ является наиболее распространенным методом; этот отработанный процесс внедрен в различных производственных условиях и часто интегрируется с аддитивным производством для создания гибридных производственных моделей. Точность и повторяемость оборудования с ЧПУ не вызывают сомнений, но ограниченная гибкость проектирования и вариативность материалов от партии к партии ограничивают его практическое применение в этой области.
Роботы: прорывное решение
Ни традиционное ручное удаление материала, ни широко распространенная в настоящее время обработка на станках с ЧПУ не могут в полной мере удовлетворить многомерные потребности клиентов, занимающихся аддитивным производством металла.ForgeciseКомпания стремится использовать передовые программные средства и системы искусственного интеллекта для создания автоматизированных решений, адаптированных к различным условиям эксплуатации в отрасли аддитивного производства, в частности, для удаления поддерживающих структур и очистки поверхности от следов. Роботы стали превосходной альтернативой традиционным методам, предлагая непревзойденную скорость, эффективность, гибкость, точность обработки, стабильность работы, безопасность, экономичность и энергоэффективность. Интеграция роботизированных манипуляторов в этот процесс не только улучшает качество конечного продукта, но и создает более безопасную, экологичную и экономически конкурентоспособную комплексную производственную систему.
Программное обеспечение: ProTCAM
Данное программное обеспечение основано на полностью разработанной внутри страны платформе геометрического движка с независимо управляемыми основными алгоритмами, включая стратегии решения траекторий для сложных геометрических форм поверхностей. Ключевые особенности включают:
- Наилучшая подгонка: Автоматически подбирает оптимальное положение детали на основе фактических данных измерений, создавая выровненную систему координат, которая служит ориентиром для обработки.
- Обратная компенсация отклонения положения: Металлические детали, изготовленные методом 3D-печати, часто подвергаются значительной деформации. Для контроля точности позиционирования поперечных сечений после обработки система применяет обратную компенсацию деформации к траекториям движения инструмента, используя данные измерений.
- Обработка поверхности: Благодаря независимому геометрическому движку, он обрабатывает модели, включая выравнивание поверхности (восстановление неполных поверхностей с отверстиями, зазорами или швами для восстановления исходной необрезанной геометрии) и реконструкцию поверхности (восстановление многоповерхностных моделей деталей в единую поверхность).
Собственная аппаратная технология
Подобно квалифицированным техникам, Forgecise Роботы с высокой точностью работают с различными инструментами:
- Калибровка цепи управления: Использует оптические измерения для автоматической калибровки 8-осевых роботов с высокой точностью, не требуя внешних датчиков или ручного вмешательства.
- Устройство для осмотра: Используется оптическое измерение для автоматической калибровки 8-осевых роботов, что обеспечивает высокую точность без внешних датчиков и ручного управления.
- Система координат сканера: Обеспечивает синхронизацию системы координат 3D-сканера с системой координат робота посредством калибровки «рука-глаз», что позволяет позиционировать заготовку на основе сканирования и обеспечивает гибкую фиксацию.
- Центральная точка инструмента (TCP): Индивидуальная калибровка всех инструментов, включая шпиндели, абразивные ленты, долота и захваты, позволяет создать полную цепочку движений от режущей кромки до заготовки.
Адаптивные инструменты для различных применений
Система поддерживает множество комбинаций концевых захватов и инструментов, настраиваемых под конкретные процессы постобработки. Оптимальные конфигурации инструментов выбираются на основе серии деталей и требований к качеству обработки поверхности, включая пять типичных инструментов:
① Нетканый абразивный круг (лепестковый круг)
② Перфорированная дисковая наждачная бумага
③ Плоский шлифовальный круг с центральным отверстием
④ Фреза с покрытием из поликристаллического алмаза
Ключевые отрасли применения и услуги по индивидуальной настройке
ForgeciseИнтеллектуальная роботизированная система постобработки разработана для отраслей промышленности, где детали, изготовленные методом аддитивного производства из металла, требуют высокой точности, надежности и соответствия строгим стандартам:
- Аэрокосмическая отрасль и авиация: Завершающая обработка лопаток турбин, топливных форсунок, облегченных кронштейнов и теплообменников с внутренними каналами; удаление опорных элементов из деталей из титановых/алюминиевых сплавов с сохранением усталостной прочности и аэродинамических поверхностей.
- Медицинские изделия и имплантаты: Полировка ортопедических имплантатов, зубных протезов и хирургических инструментов до достижения биосовместимой зеркальной поверхности; удаление заусенцев с пористых/решетчатых структур без повреждения деликатных элементов и внесения загрязнений.
- Автомобили и автоспорт: Постобработка легких конструкционных компонентов, выпускных коллекторов и нестандартных систем охлаждения; обеспечение точности размеров высокопроизводительных деталей, производимых небольшими партиями.
- Энергетика и производство электроэнергии: Финишная обработка компонентов газовых турбин, деталей ядерных реакторов и нефтегазовых клапанов; обработка высокотемпературных сплавов (например, инконеля, кобальт-хрома) с обеспечением стабильного качества поверхности.
- Промышленное оборудование и инструменты: Удаление заусенцев и полировка форм, приспособлений и шаблонов для конформного охлаждения; адаптация к различным геометрическим формам и материалам без переоснащения.
Forgecise предоставляет полный спектр услуг по индивидуальной настройке. для удовлетворения уникальных потребностей клиентов:
- Проектирование оснастки, адаптированной под конкретный технологический процесс: Подбор концевых захватов, абразивов и режущих инструментов в соответствии с геометрией детали, материалом и требованиями к качеству поверхности (например, мягкие щетки для решетчатых конструкций, жесткие колеса для уплотнительных поверхностей).
- Интеграция программного обеспечения и оптимизация рабочих процессов: Адаптация ProTCAM к существующим экосистемам CAD/CAM, интеграция данных КТ/КИМ для коррекции с обратной связью и разработка пользовательских стратегий траектории для собственных процессов аддитивного производства.
- Автоматизированные ячейки «под ключ»: Разработка и внедрение комплексных роботизированных рабочих ячеек с защитными кожухами, системой пылеудаления и контролем качества в процессе производства, масштабируемых от научно-исследовательских лабораторий до линий крупносерийного производства.
The&nspsp;Forgecise Робот для удаления опорных структур в аддитивном производстве разработан для решения наиболее критической проблемы постобработки при 3D-печати металлом: эффективного и точного удаления опорных структур. В отличие от ручных или ЧПУ-методов, эта роботизированная система для удаления заусенцев с деталей, напечатанных на 3D-принтере, интегрирует запатентованное программное обеспечение ProTCAM с адаптивным оборудованием для автоматизации финишной обработки деталей, изготовленных методом аддитивного производства, в сложных геометрических формах, включая полировку решетчатой структуры и внутренних каналов, без отклонения размеров. Он превосходно справляется с удалением опорных структур из титановых сплавов и других дорогостоящих материалов, полученных методом аддитивного производства, что делает его идеальным для аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности. Будучи полностью настраиваемой платформой, Forgecise Компания предлагает индивидуальные решения для постобработки в аддитивном производстве, которые превращают удаление поддерживающих элементов из статьи расходов в оптимизированный, приносящий добавленную стоимость этап в рабочем процессе аддитивного производства.
