[Corpo di studio] Precisione di modellazione con stampante 3D aumentata di 10 volte grazie all'utilizzo di interruttori a sfioramento!
Tavola
Perché si verificano difetti di stampaggio nelle stampanti 3D?
La domanda di stampanti 3D è in crescita.
Nell'industria manifatturiera, è ora possibile creare prototipi, componenti personalizzati e altri prodotti con design complessi, difficili da realizzare con i metodi di produzione convenzionali. Si prevede che la domanda di stampanti 3D continuerà a crescere, grazie al loro utilizzo in una varietà di altri settori, tra cui quello medico, edile, aerospaziale, dell'istruzione, alimentare e della moda.
D'altra parte, voi che siete impegnati nella produzione con stampanti 3D, riscontrate qualcuno dei seguenti problemi?
- Frequenti errori di modellazione dovuti a un'accuratezza insufficiente .
- Si è sprecato tempo prezioso per la produzione e le scadenze non sono state rispettate.
Questo articolo presenta il produttore di stampanti 3D che ha ottenuto una modellazione di alta precisione installando l'interruttore touch di METROL sulla propria stampante 3D.
I risultati sorprendenti sono:
- La precisione della modellazione è aumentata di 10 volte
- Riduzione del 90% del tasso di errore del primo strato nei tempi di modellazione.
- Riproducibilità aumentata del 10% Tempo scaduto!
Continuate a leggere!
cosa imparerai da questo articolo
- Perché le stampanti 3D producono difetti di stampaggio
- Come usare gli interruttori a sfioramento per correggere i difetti di stampaggio
- Come usare gli interruttori utili per i designer
[Presentazione dell'intervistato] Nagoyakougei, produttore di stampanti 3D
Questa volta abbiamo intervistato Nagoyakougei co ., Ltd.
Questa azienda produce stampanti 3D e gestisce un'attività di produzione in piccoli lotti di prodotti industriali e di consumo utilizzando stampanti 3D.
Hanno iniziato lo sviluppo nel 2023, dicendo: "Se le stampanti 3D sul mercato hanno così tanti problemi, creiamo la nostra stampante 3D ideale.
L'azienda sta ora attirando l'attenzione per il suo prodotto di punta, la stampante 3D "Senju" , la prima stampante 3D commerciale in Giappone dotata di un sistema automatico di cambio ugello.
La questione più importante nello sviluppo della stampante 3D
Questo paragrafo illustrerà le sfide che Nagoyakougei ha dovuto affrontare nello sviluppo delle sue stampanti 3D e come le ha superate.
Problema: il 90% dei difetti di stampaggio è causato da una "scarsa realizzazione del primo strato".
Nagoyakougei riteneva che il 90% dei difetti nelle stampanti 3D in generale fosse causato da "difetti del primo strato dovuti alla distorsione del piano di produzione".
Causa: Deformazione del piano di stampaggio non correggibile
I seguenti effetti negativi, correlati al tavolo di formatura, sono le cause principali dei difetti riscontrati nel primo strato.
• Espansione termica
• Graffi, macchie e ammaccature sul tavolo
• Accuratezza delle guide
Tale distorsione del piano viene solitamente rilevata utilizzando "sensori di prossimità", ma ci sono stati molti casi in cui la precisione della misurazione è risultata insufficiente per evitare il cedimento del primo strato.
In che modo le stampanti 3D hanno migliorato drasticamente la precisione?
Nagoyakougei ha sviluppato un metodo per misurare e correggere con estrema precisione la distorsione del piano di stampaggio, elemento chiave per la precisione dello stampaggio.
Soluzione: utilizzare interruttori tattili ad alta precisione al posto dei sensori di prossimità.
Come soluzione, sono stati adottati "interruttori tattili a contatto ad alta precisione" in sostituzione dei sensori di prossimità imprecisi.
Utilizzando un interruttore tattile a contatto per misurare con precisione la deformazione del piano di stampaggio, che non poteva essere rilevata dal sensore di prossimità, sono riusciti a correggere la deformazione del piano che causava difetti di stampaggio nel primo strato.
Come correggere la distorsione utilizzando l' Interruttore a sfioramento
La procedura per correggere la distorsione del tavolo di modellazione tramite gli interruttori a sfioramento è la seguente:
1. Misura le coordinate di più punti sul tavolo con un interruttore a sfioramento
2. Invia i dati di misurazione al controller
3. Determinare la distorsione della tabella in base ai dati di misurazione
4. Dopo la misurazione, l'ugello e l'interruttore a sfioramento vengono sostituiti tramite cambio utensile automatico e lo stampaggio inizia con la regolazione dell'altezza del piano di lavoro.
[Video esplicativo] Metodo di misurazione del piano di stampaggio tramite interruttore a sfioramento
Guarda il video qui sotto per scoprire come misurare l'altezza del tavolo da modellismo utilizzando l'interruttore a sfioramento.
Rilevando più punti sul tavolo tramite interruttori tattili, è possibile determinare la deformazione dell'intera superficie del tavolo.
[Immagine] Schermata del firmware che mostra la distorsione misurata del tavolo di stampaggio
La distorsione del tavolo di modellazione misurata dall'interruttore a sfioramento è rappresentata da una mappa di altezza, come mostrato di seguito.
Correggendo questa distorsione durante lo stampaggio del primo strato, è ora possibile prevenire i "difetti di stampaggio del primo strato".
3 motivi per cui sono stati scelti gli interruttori a sfioramento per le stampanti 3D
Sebbene nella rosa dei candidati fossero presenti prodotti simili, Nagoyakogei non ha esitato a scegliere i prodotti METROL .
Ci sono tre ragioni per questo.
- METROL vanta una comprovata e straordinaria diffusione in Giappone e all'estero, e gode di un marchio solido che offre tranquillità.
- Conveniente rispetto ai costosi sensori laser, ecc.
- Il servizio post-vendita è affidabile perché prodotto in Giappone
Quali sono i risultati ottenuti con Senju, una stampante 3D dotata di interruttori a sfioramento?
Rispetto ai sensori di prossimità tradizionali, l'utilizzo del sensore tattile ha prodotto i seguenti effetti.
Risultati: Misurazione della distorsione del piano di stampaggio 10 volte più precisa (da 50 μm a 5 μm)
In genere, le specifiche dei sensori nel mercato delle stampanti 3D indicano una precisione di 0,05 mm (50 μm), ma il sensore "Senju" di Nagoyakogei è ora in grado di misurare con una precisione 10 volte superiore. Questa misurazione ripetuta ha permesso di realizzare modelli estremamente precisi.
Qualità delle modanature notevolmente migliorata.
La modellazione Alta precisione è resa possibile dal controllo della distanza tra il piano di modellazione e l'ugello con i valori più precisi possibili.
Senju è dotato di una funzione di cambio utensile automatico che sostituisce automaticamente l'ugello.
Il vantaggio principale è la possibilità di modificare liberamente il diametro dell'ugello, ampliando così la gamma di riproducibilità della modellazione e la velocità di realizzazione di modelli di grandi dimensioni.
Il tasso di guasto del primo strato è stato notevolmente ridotto!
Il tasso di utilizzo e la produttività delle stampanti 3D sono stati migliorati.
L'utilizzo di interruttori a sfioramento ha prodotto i seguenti effetti.
- Tasso di guasto significativamente ridotto nel primo strato
- Grazie all'utilizzo di interruttori tattili, la modellazione di grandi dimensioni, superiori a 350 mm² , prima possibile solo con stampanti costose, è ora realizzabile a basso costo e con elevata precisione. Il costo è stato ridotto a circa la metà rispetto a quello delle stampanti convenzionali.
- Ora è possibile lo stampaggio rapido. Il numero di operazioni di configurazione, come la pulizia del piano di produzione e il riscaldamento dell'attrezzatura, che richiedono circa 10-20 minuti a ogni riavvio , è drasticamente ridotto.
- La regolazione dell'altezza dell'ugello e del piano di lavoro, che prima veniva effettuata una volta alla settimana, ora viene eseguita ogni sei mesi, consentendo la creazione di oggetti di modellazione stabili .
Visione futura del produttore di stampanti 3D Nagoyakougei
Vogliamo costruire una "macchina utensile" che possa essere prodotta in serie, non una stampante 3D per realizzare prototipi.
D: Che visione avete per lo sviluppo futuro delle stampanti 3D?
Direttore tecnico di Nagoyakougei, Wakimoto:
Vorremmo creare una macchina utensile da sogno, dotata di strumenti in grado di soddisfare le esigenze non solo dell'industria manifatturiera, ma anche di quella alimentare, medica, agricola, dei servizi e di molti altri settori. Questo è il concetto alla base del progetto "Senju", che significa "mille mani".
Ora veniamo contattati da aziende sorprendentemente grandi e a volte abbiamo così tante persone che vengono in fabbrica che non riusciamo ad accoglierle tutte.
Percepisco un forte interesse per le stampanti 3D nella società.
Voglio contribuire al ripristino del Giappone come superpotenza tecnologica con stampanti 3D di produzione giapponese.
Nagoyakougei , Direttore Generale della Divisione Okada AM
Osservando il mercato, le stampanti 3D sono per lo più prodotti stranieri.
Attualmente, sono pochi i produttori giapponesi di apparecchiature che possono essere utilizzate con sicurezza, compreso il supporto.
Abbiamo iniziato lo sviluppo con il desiderio di sfidare questo status quo.
Se esistesse una stampante 3D di produzione giapponese in grado di dare impulso all'industria creativa del Paese, la produzione manifatturiera giapponese potrebbe conservare un livello di originalità e tecnologia avanzata senza precedenti.
Continueremo a impegnarci per raggiungere livelli di prestazione e qualità ancora più elevati, con l'obiettivo di contribuire all'industria manifatturiera giapponese.
Ci auguriamo che Metrol Sensors possa essere utile a Nagoya Kogei per la sua continua crescita e sviluppo. Grazie mille.
Intervista sponsorizzata da Nagoyakougei co., Ltd.
Per i dettagli del prodotto
Interruttori touch compatti ed economici della serie CS
Serie di interruttori touch a basso costo.
Design sottile da M5 a M10, ripetibilità di 5 μm, basso costo.
È disponibile un'ampia gamma di varianti di elementi di misura per soddisfare le vostre esigenze.
Interruttore tattile ad alta Precisione Serie MT
La serie MT è il modello di punta degli interruttori tattili con una ripetibilità di 0,5 μm, sviluppato in collaborazione con Toyota Motor Corporation.
Molteplici applicazioni nei meccanismi di rilevamento di minime variazioni e mutazioni termiche.
![Clicca qui per acquistare [MISUMI]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2024/07/627b62437b4890a1e16ee9d7eb356157-800x530.png)
![Clicca qui per acquistare [ SITO METROL EC ]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2024/07/logo.png){kind=logo}
