WPROWADZENIE
HARBEC jest amerykańskim kontrahentem produkcyjnym, który od ponad 40 lat dąży do zapewnienia skutecznych rozwiązań problemów i zaspokajania potrzeb klientów. HARBEC dostarcza prototypy o ścisłej tolerancji, oprzyrządowanie, obrabiane elementy i części formowane wtryskowo, pamiętając jednocześnie o zrównoważonym rozwoju. Firma jest znana z tego, że nie tylko spełnia surowe wymagania w swoich projektach, lecz także przewyższa oczekiwania, wykorzystując najnowocześniejsze technologie do sprawnego osiągania swoich celów.
WYZWANIE
HARBEC używa robotów do wykonywania niektórych zadań, które są częścią codziennych procesów produkcyjnych w zakładzie. Każdy robot wymaga zamontowanych narzędzi do wykonania określonych zadań. Narzędzia te nazywane są narzędziami końca ramienia, które w wielu przypadkach są wieloma ,,pazurami” o działaniu pneumatycznym lub chwytakami, przymocowanymi do uchwytu o wymaganym kształcie.
HARBEC wykorzystuje wiele różnych technologii drukowania 3D, które byłyby użyteczne przy tworzeniu wsporników. Początkowo do stworzenia wsporników wykorzystano drukarkę SLA, która dobrze sprawdzała się w w tego typu projektach. Pojawiło się jednak zainteresowanie zmniejszeniem wagi uchwytów.
Wykorzystując technologie optymalizacji topologii SolidWorks, stworzono nową konstrukcję, która w jak największym stopniu zredukowała ciężar, uwzględniając wymagane powierzchnie i siły działające na konstrukcję podczas pracy. Ta zoptymalizowana część została rozwinięta, ale powstały element nie był tak sztywny, jak tego oczekiwano. HARBEC musiał znaleźć rozwiązanie, aby utrzymać lekką konstrukcję i jednocześnie zapewnić podobną sztywność elementu, jak w przypadku części początkowej.
ROZWIĄZANIE
Próby z drukarką SLA nie zakończyły się powodzeniem, a w celu znalezienia rozwiązania przeanalizowano metody alternatywne. Inne technologie druku 3D dostępne w firmie HARBEC, obejmują FDM, Polyjet i SLS. Część, która jest lekka, sztywna i dokładna wymiarowo jest pożądana dla narzędzi wytwarzanych przez HARBEC. Wiedząc o tym, podjęto decyzję o zastosowaniu drukarki SLS XYZprinting MfgPro230 xS. W maszynie można zastosować materiał nylonowy, który został wybrany do wydruku narzędzi.
Uzyskane w ten sposób właściwości mechaniczne były dokładnie takie, jakich potrzebowano. Po krótkiej kontroli nowo powstałej części, łatwo zauważyć, że utraciła ona znaczną część masy, zachowując jednocześnie sztywność zgodną z oryginalną, niezoptymalizowaną częścią.
Poniżej przedstawiamy kilka różnych czynności, które zostały podjęte w celu wypróbowania i udoskonalenia tego narzędzia. (Uwaga: UTS jest skrótem od Ultimate Tensile Strength (Wytrzymałość na rozciąganie), a YM oznacza moduł Young’a).
Warto zauważyć, że materiał PA 12 ma większe wartości dla wielu ważnych właściwości mechanicznych, co może mieć związek ze zwiększoną sztywnością przy stosowaniu materiału poliamidowego w MfgPro230 xS. Materiał PA 12 posiada właściwości, które były wymagane w tym projekcie, a XYZprinting MfgPro230 xS dobrze wykorzystuje ten materiał. W rezultacie zaprojektowaliśmy lekkie, sztywne i dokładne narzędzie z końcówką ramienia robota.
WYNIKI
MfgPro230 xS przeniósł działalność firmy TrySight na wyższy poziom, dzięki profesjonalnie produkowanym częściom krótkoseryjnym, które konkurują z formowaniem wtryskowym bez kosztów oprzyrządowania. Dodatkowo, możliwość produkcji części na zamówienie, pozwala firmie TrySight oferować klientom części dopasowane do ich potrzeb, które można wykonać z różnych materiałów, co zapewnia wyjątkową przewagę nad konkurencją.
Źródło: https://all3dp.com
