In-process inspectie:3D-geprinte onderdelen verbeteren

Opmerking van de schrijver:dit is de eerste in een reeks blogberichten waarin de details en toepassingen van onze gloednieuwe printer, de Mark X, worden beschreven. In dit bericht bespreken we de In-Process Inspection, de baanbrekende functie waarmee gebruikers om te zien hoe hun printer presteert tijdens het afdrukken. Deze functie is de eerste stap in het sluiten van de kringloop van 3D-geprinte onderdelen.

Waarom het belangrijk is om de cirkel te sluiten

In een ideale wereld zou er geen kloof zijn tussen het ontwerpen van een onderdeel en het tastbaar bestaande onderdeel. Assemblages zouden moeiteloos in elkaar passen, lagers zouden perfect uitgelijnde assen draaien zonder enige voorspanning voor lage kosten, en complexe geometrieën zouden er persoonlijk net zo mooi uitzien als in CAD. Helaas is de wereld niet perfect en geen van de bovengenoemde gevallen is realistisch. Vanwege onvolkomenheden in fabricage bestaat tolerantie. Tolerantie heeft een eenvoudig doel:expliciet definiëren hoe fout een onderdeel kan zijn terwijl het toch bruikbaar is. Het briljante zit hem in het aanpassingsvermogen:ontwerpers kunnen gezond verstand doelen stellen die fabrikanten moeten bereiken tijdens het bewerken van onderdelen. Dit beperkt niet alleen de kosten van onderdelen die minder precisie vereisen, maar zorgt er ook voor dat ongelooflijk nauwkeurige onderdelen zo worden gefabriceerd dat ze effectief kunnen functioneren.

Hoewel gedeeltelijke tolerantie een ongelooflijk effectief hulpmiddel is voor ontwerpers, is het een noodzakelijk kwaad voor fabrikanten. Elke gedefinieerde dimensie moet nauwgezet worden gemeten, gecontroleerd en geverifieerd door een machinist voordat deze kan worden gekwalificeerd. Als een dimensie niet voldoet, wordt het onderdeel gediskwalificeerd. Het definiëren van toleranties sluit de cirkel voor ontwerpers effectief; het controleren ervan blijft echter een onmiskenbaar hulpmiddel voor machinisten met een open lus. Onderdelen kunnen alleen worden gemeten nadat een fabricageproces is voltooid, wat betekent dat het bijna onmogelijk is om te weten of een functie perfect is voordat deze is vervaardigd. Dit probleem bestaat in bijna alle fabricageprocessen, maar het is vooral problematisch bij 3D-geprinte onderdelen. 3D-printers zijn volledig open lus. Zodra het bestand is geüpload naar een printer, is de naleving van toleranties onmetelijk tot de voltooiing van de afdruk. Dat is wat we proberen te veranderen met inspectie tijdens het proces. We willen het giswerk uit onze processen halen en gebruikers een ongekende transparantie in hun afdrukken geven.

Hoe we het doen

De Mark X zet de eerste stap in het sluiten van de cirkel in 3D-printen. Hier volgt een korte uitleg van hoe gebruikers het proces kunnen gebruiken om hun workflow te verbeteren bij het maken van 3D-geprinte onderdelen.

1. Bij het instellen van een onderdeel in Eiger, definieert de gebruiker de te scannen lagen. De scans zullen in de tijd variëren, afhankelijk van de grootte van het onderdeel en de scanresolutie. De scan is nauwkeurig tot 1 micron in de Z-as en tot 25-50 micron in het XY-vlak.
2. Nadat een laag is gescand, zijn de details van die scan toegankelijk via Eiger, onze cloudgebaseerde software. De scan zelf is kleurgecodeerd op afstand van onderdeel tot printer.
3. Binnen deze scan kan de gebruiker Eiger manipuleren om de afmetingen van verschillende aspecten van hun onderdeel te controleren. Er zijn momenteel verschillende meethulpmiddelen beschikbaar, waaronder een cirkelhulpmiddel, een afstandshulpmiddel en een rechthoekhulpmiddel. Met deze tools kan een gebruiker snel en eenvoudig controleren of een onderdeel binnen de tolerantie valt terwijl het nog aan het printen is.
4. Als de gebruiker niet tevreden is met de afmetingen van de afdruk, kan hij deze op elk moment annuleren.

Hoewel de lus nog steeds door mensen wordt gesloten, geven we gebruikers een veel nauwkeuriger beeld van hoe hun onderdelen halverwege de afdruk worden afgedrukt. Als de gebruiker bij het onderzoeken van een scan een tolerantieprobleem met zijn onderdeel aantreft, zal het aanpassen van de CAD van het onderdeel om de fout te verklaren het probleem waarschijnlijk oplossen bij de volgende afdruk. Dit betekent dat u bruikbare onderdelen sneller, goedkoper en betrouwbaarder maakt dan ooit tevoren.

Kijkend naar de toekomst van 3D-geprinte onderdelen

De Mark X is een game-changer in de wereld van 3D-geprinte onderdelen. Het is echter ook slechts de eerste stap om 3D-printen volledig gesloten te maken. Additive Manufacturing moet zo slim, goedkoop en betrouwbaar mogelijk zijn. De Mark X is een geweldige machine; in feite hebben we nauwelijks het oppervlak bekrast in het werken met het laserhardware-ecosysteem. In de komende maanden zullen onze technici de laser blijven gebruiken om gebruiksvriendelijkere en geavanceerdere software te maken. Een Mark X kopen is niet zomaar een machine kopen. In plaats daarvan is het een investering in de toekomst van volledig geautomatiseerd 3D-printen. Dit is slechts de eerste stap in het sluiten van de cirkel en we zullen blijven werken aan het mogelijk maken van een ideale productiewereld.

In de tussentijd zijn hier enkele manieren waarop u meer kunt leren en meer betrokken kunt raken.Lees meer over de Mark X.Volg ons op Facebook, Twitter, Instagram en LinkedIn.