ПРЕДПОСЫЛКИ

HARBEC- это производственный подрядчик, который уже более 40 лет стремится обеспечить эффективное решение проблем и запросов клиентов. HARBEC предоставляет жесткие требования к допуска для прототипов, оснастки, обработанных компонентов и литых под давлением деталей, не забывая при этом об экологической безопасности и учитывая общественное сознание.. HARBEC, как известно, не только удовлетворяет требованиям своих проектов, но и превосходит ожидания, используя передовые технологии для эффективного достижения своих целей.

ВЫЗОВ

HARBEC использует роботов для выполнения некоторых задач, которые являются частью ежедневных производственных процессов на предприятии. Роботам требуются специальные приспособленные инструменты для выполнения поставленных перед ними задач. Эти инструменты называются наконечниками рычага инструмента (насадками), которые во многих случаях представляют собой несколько пневматически действующих когтей или захватов, прикрепленных к кронштейну требуемой формы. HARBEC владеет многими различными технологиями 3D-печати, которые были бы полезны при создании скоб. Первоначально для создания кронштейна использовался SLA-принтер. Этот кронштейн обладал неплохими механическими свойствами и хорошо подходил для данной работы. Была поставлено задача по снижению веса кронштейнов захвата использующихся роботами.

Используя технологии топологической оптимизации SOLIDWORKS, была создана новая конструкция, которая максимально снизила вес с учетом требований к сохранению площадей и сил, действующих на конструкцию в процессе эксплуатации. Эта оптимизированная часть была выращена в принтере SLA, и полученный компонент не был таким жестким, как ожидалось. Было найдено решение, позволяющее сохранить легкую конструкцию, но обеспечить компонент с жесткостью исходной детали.

РЕШЕНИЕ

Т.к. испытания с использованием SLA технологии не были успешными, для решения были проанализированы альтернативные методы. Другие типы печати, доступные в HARBEC, включают FDM, Polyjet и SLS. Для этих насадок с инструментами требуется легкая, жесткая и точная по размерам деталь. Учитывая это, было принято решение использовать принтер MfgPro230 хS компании XYZprinting. При печати на данном 3D принтере как материал можно использовать нейлон, и этот материал был выбран для выращивания насадок. Полученные в результате механические свойства изделия полностью соответствовали требованиям. После непродолжительного осмотра вновь созданной детали заметно, что она потеряла значительное количество веса, сохранив при этом жесткость и прочность, соответствующие исходной, неоптимизированной детали. Ниже показано представление нескольких различных способов, взятых, чтобы попытаться усовершенствовать этот инструмент.


Материал: Accura 25
Масса: 100 г.
Свойства:
UTS = 38 MPa
YM = 1590-1660 MPa
Результаты: 
Тяжелый / Жесткий / Высокий предел текучести


Материал: Accura 25
Масса: 60 г.
Свойства:
UTS = 38 MPa
YM = 1590-1660 MPa
Результаты: 
Легкий / Гибкий / Низкий предел текучести


Материал: PA 12 (XYZprinting)
Масса: 50 г.
Свойства:
UTS = 48 MPa
YM = 1700-1800 MPa
Результаты: 
Легкий / Жесткий / Умеренный предел текучести
* Где UTS — это аббревиатура предельной прочности на растяжение, а YM-модуль Юнга.

Примечательно, что материал PA 12 имеет более высокие значения для многих важных механических свойств, которые могут иметь связь с повышенной жесткостью при использовании полиамидного материала в MfgPro230 xS. Материал PA 12 обладает свойствами, которые были желательны для этого проекта, и XYZprinting MfgPro230 xS использует этот материал, сохраняя при этом требуемую точность. В результате мы разработали легкую, жесткую и точную насадку для робота. Инструмент, оснащенный захватными механизмами, изображен ниже.

РЕЗУЛЬТАТЫ

MfgPro230 xS XYZprinting имеет возможности для создания любого пластикового наконечника инструмента робо-руки для роботов в HARBEC. Мало того, что принтер способен создавать эти конструкции, он отвечает ожиданиям в отношении точности размеров, а также обеспечивает исключительные свойства материала, которые позволяют оптимизировать конструкции инструментов, которые будут использоваться. HARBEC с нетерпением ожидает изучения дополнительных возможностей для улучшения производства, полученных в результате использования XYZprinting MfgPro230 xS.