Geavanceerde servomotoren transformeren 3D-metaalprinten

De combinatie van de nieuwste servomotorontwerpen, extreem flexibele robots en een eclectische mix van andere geavanceerde technologieën zijn de belangrijkste factoren die de snelle groei van nieuwe fabricageprocessen in de productie stimuleren. Met name servomotoren en robots transformeren additieve toepassingen en brengen een revolutie teweeg in de manier waarop prototypes, onderdelen en producten worden gemaakt.

Additieve en subtractieve fabricagetechnieken zijn twee uitstekende voorbeelden die fabrikanten de efficiëntie en kostenbesparingen hebben opgeleverd die hen helpen concurrerend te blijven. Additive manufacturing (AM), ook wel 3D-printen genoemd, is een niet-traditionele methode die gebruikmaakt van digitale ontwerpgegevens om solide driedimensionale objecten te creëren door materialen laag voor laag van onder naar boven te versmelten.

Vaak maken ze bijna netvormige (NNS) onderdelen zonder afval, maar het gebruik van AM voor zowel basis- als complexe productontwerpen blijft toenemen in industriële toepassingen, zoals auto-, ruimtevaart-, energie-, medische, transport- en consumentenproducten. Integendeel, het subtractieve proces houdt in dat secties uit een blok materiaal worden verwijderd met behulp van zeer nauwkeurig snijden of machinaal bewerken om een ​​3D-product te creëren.

Ondanks belangrijke verschillen sluiten additieve en subtractieve processen elkaar niet altijd uit, omdat ze beide kunnen worden gebruikt om verschillende stadia van productontwikkeling aan te vullen. Een vroeg conceptmodel of prototype wordt bijvoorbeeld vaak gecreëerd door het additieve proces en als dat product eenmaal is voltooid, kunnen grotere batches nodig zijn, wat de deur opent naar subtractieve productie. In tijdgevoelige toepassingen worden hybride additieve / subtractieve technieken toegepast om beschadigde of versleten onderdelen te repareren, of zelfs om kwaliteitsonderdelen te maken met een kortere doorlooptijd.

De voordelen van geavanceerde servomotoren zijn een belangrijke factor bij de transformatie van 3D-printtoepassingen, waarbij dimensionale precisie en afwerkingskwaliteit van cruciaal belang zijn en daarom kiezen eindgebruikers voor 3D-printers met servosystemen (in tegenstelling tot stappenmotoren) om optimale bewegingsbesturing.

Bewegingsspecialist YASKAWA heeft zijn assortiment servo . ontwikkeld motoren waaronder de SIGMA-7-serie die transformerend blijken te zijn in het helpen van fabrikanten om de veelvoorkomende problemen op te lossen via printerstimulerende mogelijkheden.

Deze robuuste motoren bevatten bijvoorbeeld trillingsonderdrukkingsfilters en anti-resonantie- en kerffilters die samen zorgen voor een extreem soepele beweging die visueel onaangename getrapte lijnen kan elimineren die worden veroorzaakt door de koppelrimpel van de stappenmotor. Dankzij de nieuwste snelheidsverbeteringen zijn printsnelheden van 350 mm/sec mogelijk, meer dan een verdubbeling van de gemiddelde snelheid van een 3D-printer met een stappenmotor.

Evenzo kan een rijsnelheid tot 1500 mm/sec worden bereikt met behulp van roterende of tot 5 meter/sec met lineaire servotechnologie. Dankzij dit extreem snelle acceleratievermogen kunnen 3D-printkoppen sneller in hun juiste positie worden bewogen, waardoor het niet langer nodig is om het hele systeem te vertragen om de gewenste afwerkingskwaliteit te bereiken. Dit betekent dat gebruikers meer onderdelen per uur kunnen fabriceren, zonder in te boeten aan kwaliteit.

Automatische afstemming op servosystemen betekent dat gebruikers onafhankelijk hun eigen aangepaste afstemming kunnen uitvoeren, zodat ze zich kunnen aanpassen aan veranderingen in de mechanica van een printer of afwijkingen in het proces. Stappenmotoren maken geen gebruik van positiefeedback, dus het is onmogelijk om procesveranderingen of afwijkingen in de mechanica te compenseren.

Bijkomende voordelen van servosystemen zijn onder meer absolute encoderfeedback, zodat gebruikers slechts één keer een homing-routine hoeven uit te voeren, wat resulteert in meer uptime en kostenbesparingen. Systemen met stappenmotoren missen deze functie, omdat ze elke keer dat ze worden ingeschakeld, moeten worden 'homed'.

Servosystemen bevatten ook feedbackdetectie, terwijl stappenmotorsystemen dat niet doen. De extruder van een 3D-printer kan knelpunten en storingen in het printproces veroorzaken die, indien onopgemerkt, een hele batch kunnen verpesten.

Met meer dan 22 miljoen servosystemen in het veld heeft Yaskawa de ervaring en technische knowhow in motion en control. Het resultaat:uitstekende prestaties en uitstekende betrouwbaarheid.

Verdere details verkrijgbaar bij Paul Seale:
[e-mail beveiligd]

Tel:+44 (0) 1295 272755
www.yaskawa.eu.com