5 manieren waarop 3D-metaalprinten wordt verbeterd door servomotoren

3D-printen heeft in relatief korte tijd een lange weg afgelegd. Hoewel velen het proces nog steeds zien in termen van het printen van plastic onderdelen door hobbyisten, is 3D-metaalprinten een steeds vaker voorkomende productiemethode. Geavanceerde servomotoren brengen deze technologie nog verder.

3D-metaalprinten biedt al veel voordelen voor productieprocessen. Het is snel, nauwkeurig, betaalbaar en minder verspillend dan traditionele productiemethoden. Als fabrikanten nieuwe servomotoren aan hun 3D-printers toevoegen, kunnen ze al deze voordelen naar nieuwe hoogten tillen. Hier zijn vijf manieren waarop geavanceerde servomotoren de productie van metaaladditieven verbeteren.

1. Sneller afdrukken

Misschien wel de meest direct herkenbare voordelen van nieuwe servomotortechnologie is de snelheid. Additive manufacturing vertegenwoordigt al een aanzienlijke snelheidsverbetering ten opzichte van conventionele, subtractieve methoden. De stappenmotoren in eerdere 3D-printers verliezen echter koppel bij hogere snelheden.

Geavanceerde servomotoren hebben dat probleem niet. Deze apparaten werken onder een gesloten-lussysteem, vergeleken met het open-lusontwerp van stappenmotoren, waardoor ze hogere snelheden kunnen bereiken zonder koppelverlies. Hierdoor kunnen fabrikanten ze gebruiken om metalen onderdelen sneller te printen.

Snellere afdrukken vertalen zich in snellere prototyping en productie, waardoor de tijdlijn voor productontwikkeling wordt verkort. Het betekent ook dat fabrikanten meer onderdelen kunnen produceren in minder tijd, waardoor ze meer energie verbruiken. Als gevolg hiervan kunnen ze de productie opschalen om de inkomsten te verhogen of de kosten verlagen om de winst te vergroten.

2. Verminderde trillingen

Over het algemeen produceren servomotoren minder trillingen dan stappenmotoren. Geavanceerde servomotortechnologie gaat nog een stap verder en omvat trillingsonderdrukkingsfilters. Bijgevolg kunnen 3D-printers die deze onderdelen gebruiken, fijnere of complexere onderdelen produceren met minder fouten.

Fabrikanten beginnen elektronica en protheses in 3D te printen, waardoor de behoefte aan nauwkeurige bediening toeneemt. Hoewel 3D-metaalprinten al nauwkeurig is, kunnen stappenmotoren te veel trillen om te voldoen aan de extreem lage foutmarges van deze kleine, delicate producten. Nieuwe servomotoren nemen die zorg weg.

Deze trillingsreductie vermindert ook de behoefte aan laatste polijst- en randafwerking, omdat het niet de getrapte lijnen produceert die stappenmotoren doen. Hiermee kunnen fabrikanten geavanceerdere onderdelen 3D-printen en standaardproducten in minder stappen produceren.

3. Aanpassingsvermogen

Geavanceerde servomotoren gebruiken ook positiefeedback om hun bewerkingen automatisch af te stemmen op de uit te voeren taak. Stappenmotoren hebben deze functie niet, dus fabrikanten moeten hun afstemming mogelijk handmatig aanpassen als een nieuw project andere mechanica of procesbehoeften heeft. Door dit proces te automatiseren, is 3D-metaalprinten veel flexibeler.

Als fabrikanten ook voorraadbeheersoftware gebruiken, waarmee veelgebruikte werkorders kunnen worden opgeslagen, kunnen ze eenvoudig schakelen tussen producten op dezelfde werklijn. 3D-printprocessen kunnen zich dan aanpassen aan de behoeften van de rest van de faciliteit. In plaats van slechts één onderdeel te produceren, konden ze alles produceren wat de faciliteiten op een bepaald moment het meest nodig hebben.

Dit aanpassingsvermogen helpt vertragingen in de toeleveringsketen, verschuivingen in de vraag en andere verstoringen te verminderen. Fabrikanten zouden dan de tekortkomingen van lean productie kunnen vermijden en tegelijkertijd verspilling kunnen minimaliseren.

4. Verhoogde uptime

Servomotoren elimineren ook tijdrovende processen die de meeste 3D-printers met zich meebrengen. Hoewel servomotorsystemen nog regelmatig onderhoud nodig hebben, verminderen ze de uitvaltijd van de machine dankzij automatische homing.

Homing is een proces waarbij printers de positie van hun extruder langs de X-, Y- en Z-assen bepalen om nauwkeurig te werken. Conventionele door stappenmotor aangedreven systemen moeten dit elke keer dat ze worden ingeschakeld uitvoeren, waardoor er tijd verloren gaat aan de productie. Nieuwere servomotortechnologieën omvatten absolute encoderfeedback, waardoor ze de positie van de extruder kunnen behouden nadat deze eenmaal naar de juiste positie is gebracht.

3D-printers met deze technologie kunnen na uitschakeling voor onderhoud en energiebesparing in veel minder tijd operationeel worden dan die zonder. Hierdoor kunnen fabrikanten de productie sneller hervatten en de onderhoudskosten minimaliseren. Zelfs onderbreking door stroomuitval resulteert in minder uitvaltijd.

5. Storingsdetectie

Hoe efficiënt 3D-metaalprinters ook zijn, hun extruders kunnen vastlopen en de productie verstoren. Conventionele stappenmotoren missen de technologie om deze storingen te detecteren, waardoor de situatie verslechtert en materiaal wordt verspild. Geavanceerde servomotoren kunnen daarentegen detecteren wanneer de extruder vastloopt en dienovereenkomstig reageren.

De sleutel tot dit vermogen ligt in de optische encoders met hoge resolutie van servomotoren. Deze apparaten bieden meer dan 16 miljoen bits closed-loop feedbackresolutie, waardoor de motor de back-up van de extruder kan detecteren. Wanneer ze voelen dat materiaal achteruit gaat, kunnen ze vertragen of stoppen om te voorkomen dat de spuitmond wordt afgesloten en geblokkeerd.

Met deze functie kunnen servomotoraangedreven 3D-printers de knelpunten van de extruder verminderen en storingen voorkomen. Als gevolg hiervan verbeteren ze de uptime, voorkomen ze storingen in verband met storingen en helpen ze bij het handhaven van een consistente productie. Fabrikanten kunnen 3D-metaalprinten dan optimaal benutten.

3D-metaalprinten vereist geavanceerde servomotoren

3D-metaalprinten kan een cruciaal onderdeel worden om concurrerend te blijven in moderne productie. Omdat faciliteiten meer afhankelijk zijn van deze machines, hebben ze de nieuwste technologie nodig om ervoor te zorgen dat ze efficiënt en nauwkeurig blijven.

Geavanceerde servomotoren zijn de sleutel tot het ontsluiten van de waarde van 3D-printen. Printers met deze technologie versterken alle voordelen van additive manufacturing en helpen elke fabrikant efficiënter en minder verspillend te worden om producten van hogere kwaliteit te leveren.