Роботы против ЧПУ: что лучше для обработки металла?

Mar 24, 2023

23 марта 2023 автор: Марк Аллинсон Оставить комментарий

Дэвид Алаторре, технический директор Rivelin Robotics

Использование аддитивного производства металлов произвело революцию в обрабатывающей промышленности, позволив создавать сложные детали быстрее и с меньшими затратами.

Однако необходимая постобработка этих деталей накладывает временные и финансовые ограничения на общую стоимость детали, что может полностью свести на нет преимущества аддитивного производства. Удаление поддержки — это важнейший первый этап постобработки металлических деталей, изготовленных методом аддитивного производства, и это непростая задача.

Сегодня опоры по-прежнему необходимы для обеспечения точности деталей в процессе производства, но их необходимо удалить, чтобы получить требуемый готовый продукт с заданной формой, характеристиками и допусками.

Хотя ручное удаление опор по-прежнему является статус-кво для многих применений аддитивного производства металлов, в этой статье будет рассмотрен переход к автоматизированным решениям по удалению (и чистовой обработке) опор, а также рассмотрены преимущества и недостатки использования систем числового программного управления (ЧПУ) по сравнению с универсальностью. и надежность роботов.

Существует мнение, что проблема удаления поддержек в аддитивном производстве в конечном итоге будет решена с помощью так называемой печати без поддержек. Конечно, это будет конечной целью, обеспечивающей полную свободу проектирования с оптимизированной эффективностью использования ресурсов, при этом сырье и энергия используются только для изготовления конечной детали, а не для изготовления опор.

К сожалению, сектора аддитивного производства пока нет, и хотя поддержка сводится к минимуму при проектировании, она по-прежнему — и будет в обозримом будущем — необходимостью.

Минимизация количества материала и энергии, используемых для опор, является правильным решением почти в любой ситуации, но это также может поставить под угрозу свободу проектирования и оказать негативное влияние на желаемую функциональность детали конечного использования, что может, например, должны быть спроектированы с заполненными полостями или выступами, что приводит к потере легкого веса.

Генеративные конструкции также могут быть излишне ограничены, чтобы получить углы, необходимые для уменьшения опор.

Сосредоточение внимания на сокращении поддержки также может повлиять на эффективность процесса. Например, длинные детали, возможно, придется изготавливать в определенной ориентации и, следовательно, занимать больше рабочей пластины, а сборка штабелями может стать непрактичной из-за взаимосвязанных опорных структур.

Короче говоря, хотя мы всегда должны стремиться к меньшему количеству опор, в настоящее время они по-прежнему являются необходимым инструментом для наиболее сложных приложений аддитивного производства.

Поразительно, но ручное удаление опор сегодня остается предпочтительным процессом для большинства пользователей аддитивного производства. Для снятия опор с помощью всех видов традиционных ручных инструментов требуются высококвалифицированные специалисты.

Дремели тоже пригодятся. Это опробовано и проверено, но требует навыков, решения проблем и творчества. Он может хорошо подходить для крупносерийного и мелкообъемного производства.

Тем не менее, ручное снятие опор также является очень трудоемким, трудоемким и беспорядочным процессом, сопряженным с токсичной пылью и требующим использования СИЗ или защитной среды. Риск воспламенения и взрыва порошка, а также травмы от повторяющихся перенапряжений являются распространенными проблемами.

Кроме того, это неточно повторяемо, поскольку оно варьируется от человека к человеку и даже от смены к смене, что приводит к проблемам с контролем качества и увеличению количества брака. Также сложно масштабироваться, если спрос на детали аддитивного производства начнет значительно расти.

Достигнут некоторый прогресс в разработке решений для автоматизации постобработки металлических деталей, изготовленных аддитивным способом. Наиболее распространенным было использование фрезерных станков с ЧПУ — проверенной технологии для различных производственных применений, включая гибридный подход к аддитивному производству.

Они, несомненно, точны и повторяемы. Однако тот факт, что что-то является общим и имеет хорошую репутацию в некоторых областях, не обязательно означает, что это всегда лучшее решение.