颗粒材料、与注塑工艺集成…国内知名模压成型企业推出机器人柔性3D打印设备

国内知名模压成型装备制造企业,广东伊之密精密机械股份有限公司德国分公司与亚琛工业大学塑料加工研究院(IKV)合作开发了机器人柔性增材制造系统SPACE A,其中SpaceA-1 2000-500 H2 3D打印设备即将亮相2020年TCT 亚洲展。

据伊之密公司表示,目前设备已经完成了国产化生产,并可以在全球进行交付。

SPACE A伊之密机器人柔性增材制造系统SPACE A。来源:TCT 亚洲展

block 面向中小批量可盈利生产

SpaceA系列设备基于熔融沉积3D打印工艺,打印材料为热塑性塑料颗粒材料,包括通用聚合物材料和纤维增强材料。根据伊之密,在加工通用聚合物材料时,该系统能够如同注塑成型工艺一样,达到出色的零件成型速度。此外,还可以加工带30%碳纤维的PA等高填充和纤维增强聚合物材料。

SpaceA系列设备集成了材料挤出头和六轴机械臂,并且还可以组合磨削或铣削等减材制造工艺。SpaceA系列3D打印系统可应用于汽车,家用电器,建筑等领域,提供经济高效的生产方法并实现非常规组件的高质量自动化生产。

Part_SPACE A汽车发动机盖。来源:伊之密

伊之密针对汽车应用需求,推出了“PUR+注塑+3D打印” 创新工艺方案。通过ReactPro聚氨酯模内喷涂方案,以UN500DP两板式注塑机集成PUR设备,再配以InPUR“1+2”模具技术,一步法成型带局部高光表面的汽车发动机盖板,SpaceA柔性增材制造系统也参与到发动机盖板的成型中,在盖板背部“打印”一层密封结构。

根据3D科学谷的市场观察,伊之密曾在德国展示过这一3D打印系统与注塑工艺配合使用的情况:机械臂从注塑机上卸下发动机盖板,并将其放在平台上,SpaceA打印机使用碳纤维增强聚酰胺材料,在零件上进行筋结构的增材制造。

根据伊之密,SpaceA增材制造系统的应用不仅仅是原型制造,更重要的是能够达到中小批量的可盈利生产。

block 3D科学谷Review

伊之密的SpaceA系列3D打印设备采用的3D打印工艺为熔融沉积(FDM),但其材料并不是3D打印长丝,而是注塑生产中也会使用的颗粒材料。

根据3D科学谷的市场观察,国际上另一家注塑生产领域的企业阿博格,也推出了颗粒塑料3D打印设备- freeformer 系统。该系统以注塑生产中使用的标准颗粒材料作为打印材料,这也意味着材料的价格比3D打印专用材料更为低。打印设备中带有特殊塑化螺杆的材料准备单元,塑化后无需使用模具即可进行自由成形。阿博格旨在通过这一3D打印技术实现塑料零件的中小批量生产。

此外,颗粒塑料材料3D打印更多被用于大幅面增材制造领域。全球第一辆带有3D打印车身的车辆Strati , 就是Cincinnati的大幅面增制造设备BAAM 和沙特基础(SABIC)开发的LNP™THERMOCOMP™碳纤维增强复合材料制造的。2016年,美国橡树岭国家实验室下设的风能水能技术办公室,还使用BAAM 设备制造了一款巨大的风电叶片模具。叶片模具长达13米,由BAAM系统分批次打印。

根据3D科学谷的市场观察,SABIC 为基于颗粒挤出工艺的大型增材制造设备开发了一系列高性能THERMOCOMP™AM 材料,他们认为大幅面增材制造为快速,精确地生产大型复杂零件提供了新机会,针对性的开发颗粒材料旨在满足大幅面增材制造的需求。THERMOCOMP™AM材料,基于SABIC 的四种无定形树脂:ABS、PPE、PC和PEI。这些树脂表现出良好的蠕变性能,并且在恒定压力下可减少变形。此外,这些材料在冷却过程中表现出较低的收缩率,这意味着在零件使用过程中具有更高的尺寸稳定性和更少的热膨胀。

在国内市场中,酷鹰机器人携手3D打印材料企业Polymaker打造了多个大尺寸粒料打印应用案例,包括上海市和福建泉州两座大尺寸桥梁,飞机舷窗模具和赛车车身模具。这些应用都使用了增材制造与减材制造相结合的工艺,大大降低了生产周期,节约了成本。

更多创新性3D打印技术、材料及工业应用,敬请关注2020年2月19日-21日举办的TCT 亚洲展。文中企业TCT 展位号:伊之密:W5-C27;阿博格:W5-E25;Polymaker:W5-J21。

参考资料:

1.《紧跟汽车行业与城市出行趋势—伊之密创新工艺技术》http://www.yizumi.com/

2. 《伊之密发布创新工艺方案:“PUR+注塑+3D打印”》http://www.yizumi.com/

3.https://www.plasticsmachinerymagazine.com/additive-manufacturing/article/21117330/yizumi-selling-robotbased-additive-manufacturing-system

本文来自3D科学谷,转载请注明出处。


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