机器人3D打印将多轴工业机器人的灵活性与增材制造的无限可能结合在一起。但是,机器人3D打印适合您的制造工艺吗?
增材制造彻底颠覆了某些制造工艺。随着在航空航天、建筑、汽车和消费品等广泛行业的采用,机器人3D打印是下一个令人兴奋的步骤。
与传统3D打印机不同,机器人为制造商提供了巨大的优势,使您能够创造出尺寸和复杂性令人惊叹的打印作品。
让我们来看看在考虑投资机器人3D打印时您需要了解些什么……
机械臂3D打印的工作原理
与传统增材制造一样,机械臂3D打印通过逐层沉积或挤出薄层材料来逐渐构建实体对象。与定轴机床不同,机械臂可以在任何尺度上从任何角度进行打印,而不受限制传统机床的工作空间约束。
大多数机器人3D打印都遵循一个通用的工作流程:
- CAD模型创建 — 首先在CAD软件中创建所需产品或工件的3D数字模型。
- 数字模型切片 — 具有3D打印功能的软件(如RoboDK-CAM]RKCAM)将模型切片分层,并生成加工工具能够识别的G-Code刀路。
- 机器人路径转换 — 这一机器人加工的关键步骤涉及将G-Code转换为机器人的原生编程指令。在RoboDK中,这是由您可以在我们的丰富的库中找到的、适用于您的机器人型号的后置处理器完成的。
- 3D打印过程 — 在打印过程中,机器人沿编程路径移动挤出机、激光头或沉积喷嘴,逐层沉积材料。
- 表面处理 — 最后,进行表面处理阶段,如打磨、喷漆或热处理。如有必要,这也可以由机器人完成。
借助合适的编程软件,机器人3D打印的编程与其他任何3D打印一样简单。关键是要找到原生支持机器人打印的软件。
机械臂用于3D打印的优势
为什么使用机器人进行3D打印而不是传统机床?机械臂3D打印领域的研究人员指出了其相对于传统增材制造的几个结构性优势。
优势包括:
- 惊人的设计自由度 — 得益于机器人提供的多轴运动,您几乎可以在任何角度进行打印。这为复杂的曲线、悬垂和倒扣提供了可能,而使用传统打印机会非常复杂。
- 消除或减少支撑结构 — 通过允许您不断重新定向打印头,机器人3D打印可以创建不需要支撑特征的几何形状。这减少了材料浪费和后处理步骤。
- 大规模打印能力 — 大工作空间的机器人可以实现30米或更大的打印体积。这种好处的一个例子是机器人在3D打印建筑和施工项目中的日益广泛使用。
- 更广泛的材料支持 — 正如我们在一个使用RoboDK的3D打印艺术项目中所看到的,可以制造出支持比传统基于长丝的打印机更广泛的多功能材料的机器人挤出机。该系统可以处理热塑性塑料、复合材料、金属、粘土、聚合物颗粒甚至混凝土。
- 简化的编程工作流程 — 借助合适的软件, 机器人可以支持从CAD设计一直到制造的完整3D打印工作流程。
传统3D打印机总会有其用武之地。然而,机器人现在为增材制造带来了一套我们前所未见的全新机遇。
机器人3D打印在哪里能提供最大价值?寻找合适的应用
在传统打印机达到物理极限的应用中,机器人3D打印提供了最引人注目的投资回报率(ROI)。
RoboDK用户已将该技术应用于诸如3D打印混凝土建筑、创建建筑模具以及创建艺术结构等项目,而这些是任何其他制造方法都无法实现的。
在使用机器人进行增材制造时,您应该考虑哪些类型的应用?
一个好的起点是查看以下应用:
- 对传统打印机来说太大的物体。
- 具有复杂几何形状,需要大量支撑结构的物体。
- 使用标准3D打印需要大量额外加工步骤才能实现的物体。
一个关键的考虑因素是规模。当您需要更大的规模时,无论是在物理尺寸上(如工件很大)还是在产量上(当较小的3D打印机的产量过于受限时),机器人3D打印都能提供最大的价值。
机器人3D打印现在是您的正确选择吗?
机器人3D打印是一项强大的技术,但目前并不适合每个制造商。
您如何判断现在是否是开始的合适时机?
我们发现,机器人3D打印最具创造性的用途出现在人们首次对该技术进行试验时。一旦人们看到了它的能力,他们就能在自己的业务中找出其他人无法想出的应用。
值得庆幸的是,您不需要投资整个3D打印设备就可以开始。使用RoboDK-CAM,您甚至可以在购买机器人硬件之前,在虚拟环境中模拟您的3D打印应用。这样,您可以测试其功能,并确定机器人技术是否是满足您制造需求的正确选择。
使用RoboDK-CAM开始机器人3D打印
开始机器人3D打印就像下载免费试用版RoboDK一样简单。
我们建议您在业务中选择一个现有的增材制造应用,并为其构建虚拟仿真。如果您已经使用机器人,只需从RoboDK库中下载您的模型,即可在几秒钟内将其加载到仿真中。
机器人3D打印将成为使用RoboDK和RoboDK-CAM的下一波编辑和制造浪潮的核心制造方法之一。您可以快速轻松地开始。
哪些制造项目对您当前的3D打印机来说太大,并且可能从机器人中受益?加入在LinkedIn、Twitter、Facebook、Instagram或RoboDK论坛上的讨论。此外,请查看我们丰富的视频合集并订阅RoboDK YouTube频道
文章什么是机器人3D打印——它是适合您企业的增材制造解决方案吗?首先出现在RoboDK博客上。
原文链接:What Is Robot 3D Printing — and Is It the Right Additive Manufacturing Solution for Your Business?