Additive manufacturing

Motoman Robots voor Additive Manufacturing - 3D-printen, laserbekleding, WAAM (Wire-Arc Additive Manufacturing) en decoratie

Additive Manufacturing (AmPnBsP) is een technologie die belooft de kostprijs van onderdelen te verminderen door minder materiaal te verspillen en de doorlooptijd te verkorten. Bovendien kan AM ook de ontwerpvrijheid vergroten, wat kan resulteren in gewichtsbesparing en de vervaardiging van complexe assemblages die vroeger uit vele subcomponenten bestonden, kan vergemakkelijken.

3D Printen met Motoman Robots

Automatisering rond 3D-printers

Meer en meer worden Motoman robots gebruikt om processen rond 3D-printers te automatiseren, zodat ze urenlang onbemand kunnen werken. Dit kan gaan om het verwerken van geprinte onderdelen in installaties met meerdere machines (lossen van 3D-printmachines), het scheiden van onderdelen na een printcyclus met meerdere onderdelen, poederbeheer (bijvullen/verwijderen), schoonmaakklussen door het verwijderen van de granulaten, het afwerken van onderdelen (afbramen, snijden), kwaliteitsinspectie en verpakking/transport/logistiek. Onze MotoMini, de kleinere GP serie robots GP7, GP8, GP12 of onze collaboratieve HC10 robot modellen zijn hier het meest populair.

Robots die rechtstreeks een 3D-printer extrusiekop verplaatsen

Voor grotere werkstukken kunnen industriële robots een groot bereik bieden. In combinatie met externe asinrichtingen zoals draaibare of roterende voetstukken, positioneerders, lineaire rupsbanden of portalen, bieden zij een onovertroffen werkruimte. Met een dergelijke robot 3D printer worden ruimtelijke vrije-vorm structuren mogelijk die weinig of geen ondersteunende structuren vereisen ("Free Space Fabrication" / FSF).

Naast de klassieke rapid prototyping, zien we een toenemend aandeel van echte fabricage toepassingen zoals:

- Groot volume vrije-vorm onderdelen, matrijsvormen, prototypes van elke grootte en soort,, 3D gevormde truss constructies zoals tentoonstelling display wanden
- groot-formaat hybride onderdelen, door het aanbrengen van materialen op reeds bestaande vrije-vorm oppervlakken.

Dankzij hun uitstekende trajectprestaties, hun stijve mechanische structuur en de hoge beschermingsgraad tegen stof (IP), in combinatie met de geavanceerde antivibratiebesturing en de meerassige capaciteit, zijn MOTOMAN Handling Robots een perfecte keuze voor 3D-printen.

Programmeren van 3D-printtoepassingen - Snijden

In de meeste gevallen van 3D-printen zijn CAD-gegevens van het werkstuk beschikbaar. Postprocessormodules van CAD/CAM offline programmeersoftware snijden 3D CAD-modellen in 2D-lagen om het additieve printproces voor te bereiden en automatisch een robotprogramma te genereren. U vindt Motoman Robots geregistreerd in de bibliotheken van alle gangbare CAD/CAM-softwaretools van derden die op de markt verkrijgbaar zijn.

Voor vrij eenvoudige structuren of gevallen waarin CAD-gegevens niet beschikbaar zijn of niet eenvoudig kunnen worden gegenereerd door originelen te scannen, kan klassieke programmeerrobotprogrammering redelijk zijn.

YASKAWA Motoman Robots bieden uitstekende interfaces voor doseerapparaten om het doseervolume te synchroniseren met de TCP-snelheid van de robot.

CAD/CAM-padgeneratie van 3D-schijfjes in vrije vorm

Als het gaat om het echt 3D-snijden van onderdelen voor robottoepassingen (niet alleen in 2D-vlakke lagen), is CAD/CAM-software nog steeds een lastige uitdaging ergens tussen R&D en commerciële beschikbaarheid. Dergelijke software moet in staat zijn om gebogen, meerassige gereedschapspaden rechtstreeks vanuit het CAD-systeem te genereren, rekening houdend met de singulariteiten in de robotbesturing of botsingen met reeds gebouwde objecten.

Onderzoeksinstituten en CAD/CAM-softwarebedrijven over de hele wereld geven er de voorkeur aan Motoman-robots te gebruiken in hun R&D-onderzoeken, vanwege hun uitstekende mechanische structuur en open en rijke interface-opties.

Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) met Motoman Robots

Vanuit het standpunt van YASKAWA Motoman, leverancier van booglasrobots, is Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) een absoluut interessante toepassing, omdat het gebruik maakt van kant-en-klare en goedkope booglastechnologie. Bij WAAM wordt met een MIG- of CMT-lastoorts op de juiste plaats een metaaldraad omgesmolten om de gewenste blank te vormen en componenten in lagen op te bouwen.

Een grote verscheidenheid aan materialen, zoals gewoon zacht staal, roestvrij staal, aluminium, titanium en metalen op nikkelbasis, zijn perfect geschikt voor het robotachtige WAAM-proces. Typische werkstukken zijn onderdelen voor vliegtuigen, schepen en stroomgeneratoren, waaiers voor machines en prototypes van carrosserieën voor auto's. Naast het puur additief bouwen van componenten zijn robotische postproductiestappen zoals polijsten en/of verspanen mogelijk.

Lasercladden met Motoman Robots

Lasercladden is een additief productieproces waarbij metaalpoeders worden afgezet in een gerichte laserstraal. Als resultaat worden deze poeders direct gesmolten en gestold op het oppervlak van het onderdeel om gestapelde lagen te vormen. Het wordt gebruikt om mechanische eigenschappen of corrosieweerstand te verbeteren, of om metaalmatrixcomposieten te vervaardigen. De technologie wordt ook gebruikt om prototypes en kleine series metalen componenten te vervaardigen.

Een andere toepassing van Laser Cladding is het repareren van metalen onderdelen na slijtagebelasting.

Cladding en decoratie met Motoman Robots

Cladding is het bouwen van een driedimensionale laag zelfklevend materiaal voor decoratie. Deze applicatie kan worden geclassificeerd als een Additive Manufacturing Process of als een Uitdeel Toepassing.

3D-geprinte grijpers en armaturen voor robots

3D-printen is ook gebruikelijk voor robotgrijpers, waardoor de gewenste gewichts- en ruimteoptimalisatie van grijpervingers en behuizingen mogelijk is. 3D-geprinte armaturen zijn perfect in de inbedrijfstellingsfase waar permanente veranderingen worden gedaan totdat het werkstuk perfect in het armatuur past.