ProtoPlastMaker 4.0 - innowacyjne centrum addytywno-skrawające

Innowacyjne centrum addytywno-skrawające do obróbki tworzyw sztucznych, odpowiadające na potrzeby szybkiego prototypowania w Przemyśle 4.0, pozwala na druk z granulatu w trzech osiach oraz obróbkę pięcioosiową w jednym zamocowaniu.

Posłuchaj
00:00

W ramach projektu "ProtoPlastMaker 4.0. Innowacyjne centrum addytywno-skrawającej obróbki tworzyw sztucznych, odpowiadające na potrzeby prototypowania w przemyśle 4.0", dofinansowanego z Funduszy Europejskich, powstała nowoczesna maszyna o podstawowej przestrzeni roboczej 1×1×2 m, pozwalająca na druk elementów bezpośrednio z granulatów tworzyw sztucznych oraz obróbkę w pięciu osiach bez konieczności demontowania wydrukowanego elementu. Projekt realizowany był przy współpracy z Wydziałem Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.

W centrum addytywno-skrawającym ProtoPlastMaker 4.0 zastosowano wiele innowacyjnych i zaawansowanych rozwiązań technologicznych oraz konstrukcyjnych zgodnych z ideą Przemysłu 4.0. Dzięki temu maszyna umożliwia produkcje gotowych detali/elementów bezpośrednio z granulatów tworzyw sztucznych. Poprzez zastosowanie technologii druku 3D oraz obróbki skrawaniem w pięciu osiach możliwe będzie zastąpienie kilku operacji/kroków technologicznych zwykle realizowanych na odrębnych maszynach: produkcję filamentu z granulatu, drukowanie 3D oraz obróbkę/wygładzanie powierzchni wydrukowanego detalu. ProtoPlastMaker 4.0 będzie realizował powyższe kroki technologiczne w jednej, w pełni zautomatyzowanej fazie produkcyjnej (jednym procesie).

ProtoPlastMaker 4.0 jest przeznaczony szczególnie do zastosowań w profesjonalnych firmach wytwarzających duże i wielkogabarytowe detale z tworzyw sztucznych oraz kompozytów, zarówno dla produkcji seryjnej, jak i jednostkowej. Techniki przyrostowe jako jedne z niewielu pozwalają na wytwarzanie wydruków o skomplikowanych geometriach, często bardzo trudnych lub niemożliwych do uzyskania tradycyjnymi metodami ubytkowymi. ProtoPlastMaker 4.0 – dzięki zastosowaniu tych dwóch technologii: addytywnej (ekstruder drukujący) i ubytkowej (wrzeciono frezujące) – łączy zalety obu koncepcji. Takie rozwiązanie umożliwia szybkie i precyzyjne wyprodukowanie/wytworzenie detali architektonicznych, takich jak np. spersonalizowane meble lub makiety, elementów konstrukcyjnych maszyn czy prototypów karoserii w branży automotive. Szczególnie ciekawym zastosowaniem jest wytwarzanie drukowanych małoseryjnych form wtryskowych lub do odlewów z żywic epoksydowych ze specjalnie dobranych granulatów. Wybrana forma jest najpierw drukowana z użyciem ekstrudera, a następnie wykańczana z zastosowaniem wysokoobrotowego wrzeciona. Wykorzystanie druku 3D pozwala na wydruk już wstępnie ukształtowanej formy, bez konieczności stosowania naddatków materiału. Następnie z zastosowaniem wrzeciona forma jest wykańczana zgrubnie i wykończeniowo, wykonywane są także otwory konstrukcyjne i technologiczne. ProtoPlastMaker 4.0 jako jedno z niewielu rozwiązań pozwala na druk ze 100% wypełnieniem. Programy druku i obróbki generowane są w sposób automatyczny.

Sercem ProtoPlastMaker 4.0 jest robot przemysłowy FANUC, wraz z podgrzewanym stołem obrotowym. Takie rozwiązanie zapewnia w podstawowej wersji aż siedem stopni swobody, co pozwala na używanie dowolnych strategii druku i obróbki. Całość maszyny zamknięta jest w szczelnej komorze pozwalającej osiągnąć nawet 80˚C, ponadto unikalne rozwiązanie zapewniające przyczepność do stołu pozwala na bezproblemowy wydruk nawet wymagających i podatnych na skurcz materiałów, z materiałów takich jak ABS czy ASA. ProtoPlastMaker 4.0 stanowi idealną opcję dla rozwiązań niestandardowych, dopasowanych do konkretnego zastosowania. Do bezpośredniego sterowania robotem, dodatkowymi osiami i wrzecionami wykorzystano system sterowania CNC FANUC. Umożliwia to bardzo precyzyjne działanie robota, zwłaszcza w zakresie dokładności pozycji podczas poruszania się po ścieżce. System sterowania może sterować większą liczbą osi, dlatego zależnie od aplikacji łatwo daje się rozbudować o dodatkowe funkcje, takie jak stół uchylno-obrotowy, dodatkowe osie liniowe lub inne procesy produkcyjne, w rodzaju napawania czy skanowania 3D. ProtoPlastMaker 4.0 w standardzie oferuje dwie głowice wymieniane automatycznie: drukującą oraz frezującą. Głowica drukująca z systemem podawania i osuszania granulatu pozwala na wydruk z wydajnością 10 kg/h. Natomiast frezująca umożliwia obróbkę z zakresem obrotów 6000‒24000 rpm oraz automatyczną wymianę sześciu narzędzi w podstawowej wersji, z opcją rozszerzenia.

ProtoPlastMaker 4.0 to nie tylko zwykła drukarka i frezarka, ale także maszyna stanowiąca połączenie najlepszych cech obu tych rozwiązań. Jej unikalną cecha jest pełna obsługa języka G-kod. Nie ma potrzeby znajomości języka programowania robotów czy konwersji G-kodu. Wszystkie operacje wykonywane na maszynie mogą być sterowane za pomocą standardowego G-kodu. Zarówno dla procesu druku, jak i frezowania G-kod może być napisany ręcznie lub wygenerowany z dowolnego oprogramowania. Jednak dla zapewnienia jak największej intuicyjności obsługi ProtoPlastMaker 4.0 oferuje rekomendowane oprogramowanie oraz specjalne wtyczki/pluginy dla programów Ultimaker Cura oraz SolidWorks do druku 3D, a także SolidCam dla operacji frezowania pięcioosiowego. Takie rozwiązanie pozwala zachować ciągłość pracy projektanta i technologa. Model przygotowany w oprogramowaniu SolidWorks zostaje bezpośrednio eksportowany do programu Ultimaker Cura, gdzie przeprowadzany jest proces wygenerowania ścieżki druku w postaci programu G-kod. Tak przygotowany program można bezpośrednio wgrać do pamięci sterowania i rozpocząć druk.

ProtoPlastMaker 4.0 jest elastycznym rozwiązaniem opartym na robocie do produkcji addytywnej na dużą skalę. Szeroki wachlarz opcji pozwala na dostosowanie systemu do konkretnych potrzeb aplikacji i odbiorcy. Dzięki zastosowaniu systemu sterowania CNC kinematyka robota jest w pełni zintegrowana z systemem CNC. Pozwala to na uzyskanie precyzji nawet przy złożonych ruchach wzdłuż ścieżki narzędzia. ProtoPlastMaker 4.0 to unikatowe rozwiązanie na rynku urządzeń, które w wielkogabarytowych wydrukach 3D pozwala na znaczące obniżenie czasu i kosztów poprzez integrację procesów wytwarzania półproduktu (filamentu) z drukowaniem 3D oraz zachowanie doskonałej jakości detalu poprzez integrację druku 3D z obróbką mechaniczną detalu.

Jak już wspomniano, prototyp daje wiele możliwości rozbudowy o kolejne funkcjonalności – jedną z nich jest wirtualna rzeczywiści. Opcja ta została zaprezentowana w trakcie targów FormNext we Frankfurcie, największej spośród europejskich imprez tego typu dotyczących technologii addytywnych. Wirtualna rzeczywistość, z wykorzystaniem gogli VR lub AR, pozwala zwizualizować np. proces wytwarzania detalu, obróbkę skrawaniem lub gotowy detal.

Artykuł jest finansowany w ramach projektu numer RPLB.01.01.00-08-0020/19 – Oś Priorytetowa 1 – Gospodarka i innowacje, Działania 1.1 Badania i Innowacje – I typu projektu – Projekty B+R przedsiębiorstw w województwie Lubuskim.

 

PPHU POLIGRAF

Wiesław Kasprwiak
ul. Zielona 33
66-400 Gorzów Wielkopolski
projekt@papierdoplotera.com
www.print-me.pl

Powiązane treści
Rynek robotów przemysłowych odrabia straty
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Silniki i napędy
Serwohydrauliczny napęd Bosch Rexroth zwiększa sprawność energetyczną pras do głębokiego tłoczenia
Obudowy, złącza, komponenty
277 powodów, by wybrać przyszłość bez smarowania. NOWOŚCI igus na 2025 rok
PLC, HMI, Oprogramowanie
Bosch Rexroth oferuje usługę FOTA - aktualizowanie sterowników – także pochodzących od innych producentów
Pomiary
PL Flush – precyzyjny czujnik ciśnienia do aplikacji z ograniczoną przestrzenią montażową
Pomiary
Ekran dotykowy, wyjście HDMI, mała masa, kompaktowe wymiary - nowe oscyloskopy Voltcraft z serii DOV
Bezpieczeństwo
Obniżenie kosztów suwnic wewnętrznych nawet o 40% dzięki nowemu prowadnikowi ślizgowemu firmy igus
Zobacz więcej z tagiem: Roboty
Gospodarka
Sztuczna inteligencja uczy robota pokonywać każdy teren
Gospodarka
Globalny rynek robotów przemysłowych skurczył się o 5,8%
Gospodarka
Nowy CEO firmy KUKA

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów