Почетком 2015. источноњемачки СтартУп, АИМ3Д је кренуо у револуцију света 3Д штампе креирајући 3Д машину за штампање која би понудила потенцијал да евентуално постане стандардни алат на свакој радној табли. Један неочекивани изазов у овом настојању за развојем флексибилне и економично ефикасне 3Д штампарске машине био је проналазак одговарајућег добављача висококвалитетног линеарног система навођења који би одговарао њиховим потребама.
Оснивачи АИМ3Д ГмбХ, сви са Универзитета у Ростоку, на немачкој источној обали, имали су за циљ да драстично смање трошкове адитивне производње металних делова. По њиховом искуству, широка употреба адитивних производа досад није успела због високих трошкова материјала и машина. И данас многи 3Д штампачи смештају само један материјал и често се ослањају на скупе материјале за штампање.„Била је наша амбиција да створимо„ алатни строј 21. века који има место у било којој компанији, слично као токарил или глодалица у 19тхвек “каже Роберт Радон, шеф развојне мехатронике.
Када је тим око АИМ3Д започео изградњу првих прототипа свог 3Д штампача, ЕкАМ 255, били су уверени да ће проналазак одговарајућих линеарних водича за њихове захтеве бити једноставан - не чини се изузетно сложени задатак. Међутим, убрзо је постало очигледно да то није случај„Да би процес штампања био што тачнији, од пресудне је важности да се две главе за штампање савршено поравнају, чак и при великим брзинама. Да би се избегао шок током штампања, носач штампаног слоја мора бити конструисан тако да буде потпуно стабилан. ", објашњава Рене Зиелке, руководилац за развој биљака.
„Поред тога, пошто је механизам за подизање и спуштање глава за штампање тако видљив интерфејс између корисника и машине, било нам је важно да линеарни водич изгледа и осећа се високо квалитетно“,додаје Зиелке који је био укључен у развој штампача од самог почетка. Иако су инжењери АИМ3Д имали за циљ да драстично смање трошкове производње адитива, они то нису желели компромитујући квалитету. Међутим, проналазак ове комбинације карактеристика по прихватљивој цени показао се изазовнијим него што се очекивало. Гледали су бројне добављаче за системе линеарног навођења решења, али ништа није сасвим задовољило њихове високе захтеве све док нису наишли на ХепцоМотион. ХепцоМотион се специјализовао за висококвалитетна линеарна решења и компоненте за аутоматизацију и, прослављајући педесетогодишњицу ове године, стекао је репутацију својих врхунских производа који захтевају мало одржавања и гарантују апсолутну прецизност.
Врхунски инжењеринг
Марк Волкерс, продајни представник компаније ХепцоМотион, саветовао је АИМ3Д тим о најприкладнијим производима за њихову примену:„Није било пуно простора у штампачу и водичи су изложени великом оптерећењу под великим убрзањем, а и даље морају поуздано и тачно радити. Овде су Хепцови танки лежајеви и клизач НВ20 из нашег ГВ3 линеарног водилног система били најбоље решење. “објашњава Волкерс.
Танки лежајеви ХепцоМотион-а су директно монтирани на две променљиве главе штампача, а заједно са клизачима НВ20 НВ-а компаније ХепцоМотион, они осигуравају да се глава штампача помера горе-доле брзином од 2,5 м / с са апсолутном прецизношћу. Кретање ки се постиже помоћу три кугласта шрафа; две на оси к и једну на оси и. Кретање З за штампање се врши преко два куглична завртња. ЕкАм 255 користи две штампарске главе како би се лакше носио са могућим променама материјала. Током процеса штампања, друга глава за штампање која се не користи стално се подиже за 10 мм како се не би сударала са објектом који ће се штампати.
Једна битна предност распона ГВ3 линеарног стручњака ХепцоМотион је могућност подешавања лежајева и самим тим уклањање игра која се развија од хабања током века производа."Дакле, уместо да морате демонтирати и променити линеарни водич и лежај, једноставно можете подесити наш лежај, што је очигледно много ефикасније и јефтиније у времену",додаје Волкерс.„Способност прилагођавања и подешавања била је за нас изузетно важна јер су чак и најмања одступања у распону микрона у крајњем производу неприхватљива,“додаје Зиелке.
ГВ3-ова акција самочишћења такође је била важна карактеристика у овом окружењу у којем је прљавштина и нечистоће стално присутна. Захваљујући специфичном облику В вођица, честице прљавштине непрестано се одстрањују померањем лежајева током процеса штампања. Ова функција самочишћења обезбеђује дуг системски век чак и у прљавим окружењима попут процеса штампања. „У коначници, Хепцоови производи су нас у то сасвим једноставно уверили; и квалитет и карактеристике производа су били у праву. Такође нам је било од велике помоћи пружити нам узорак са којим бисмо могли да експериментишемо, нешто што нисмо очекивали, јер још увек нисмо велики купац “, каже Зиелке, објашњавајући одлуку о коришћењу Хепцовог ГВ3 система.
Крените да кренете
Било је потребно две године развоја на комплетирању ЕкАМ255, али сада је АИМ3Д ГмбХ спреман да крене у серијску производњу и чека патент за своје штампарске главе ЦЕМ Е-1 Ектрудер. Штампач може обрадити готово било који гранулирани ињекцијски ливени до пречника 3 мм. „Стварно посебна ствар код Е-1 Ектрудера је да купац не мора да купује скупе полимерне филаменте или металне прашке“, објашњава г. Радон, који је радио као истраживачки сарадник на Универзитету пре него што је основао компанију. Могућност употребе стандардних ињекционих гранула чини поступак много мање скупим. Поред тога, исти материјал се може користити за прототипове и финалну производњу, чинећи прелазак са прототипа на готов производ економичнијим и бржим за крајњег корисника. „По мом мишљењу, ми смо једина компанија до сада која је развила такав универзално запосљиви 3Д штампач. Иако постоји неколико оних који раде са полимерним гранулама, они не нуде избор у распону материјала и то је јединствена карактеристика нашег система “, објашњава Зиелке.
Значајна карактеристика АИМ3Д штампача је одвајање облика и фузија током процеса штампања. Током штампања, само термопластични носач се фузује како би компонента добила облик. Након тога, компонента се може прерадити пре стварног процеса синтеровања. То заузврат смањује трошкове алата и обраде током накнадне обраде. Материјал за везивање се затим уклања из термопластичног носача (у двостепеном поступку) и коначно синтерује у рерни, стварајући тако коначни производ.
Прототипи су добро примљени, посебно из аутомобилске индустрије где се најчешће користи пластика пуњена стакленим влакнима. У овој индустрији марже су ниске и постоји стална потреба за прилагођавањем. Овде имамо 3Д штампач који се више не ослања на сопствени екосистем, већ ради са лако доступним, стандардизованим материјалима и алатима, што доноси потенцијал за значајно смањење трошкова адитива. Централни део система, Хепцов ГВ3 већ дуже од годину дана ради на прототиповима и Хепцо ће остати АИМ3Д-ов добављач по избору када је реч о системима линеарних вођа.