Stratasys两项新技术提高3D打印效率

2016-08-300阅读0

  Stratasys公司开发出了采用全新概念的3D打印技术的两款可进行实际造型的“Demonstrator”装置。两款装置均与熔融挤出成型法(FDM法)3D打印机有关,一个是可在短时间制作大尺寸立体模型的“Infinite-Build 3D Demonstrator”,另一个是使用多关节机器人从任意方向添加造型材料的装置“Robotic Composite 3D Demonstrator”。

  

图1 “Infinite-Build 3D Demonstrator”的外观

  从中间的白色四方形开口部向前方挤出立体模型。

  Infinite-Build 3D Demonstrator通过沿水平方向层叠造型材料,消除了长度方向的造型尺寸限制。而且,Stratasys还新开发了挤出材料的机构,可将造型时间缩短至原来的1/10。

  

图2 用“Infinite-Build 3D Demonstrator”制作的立体模型

  设想用作飞机内饰板的试制品。

  以前,FDM式3D打印机需要在水平的造型台上,用造型头挤出造型材料并进行层叠。而Infinite-Build 3D Demonstrator将造型台垂直竖起,利用可上下左右移动的造型头横向挤出造型材料并进行层叠。其造型头的驱动部不会横向运动,而是让已完成造型模型部分沿着水平方向运动。

  

图3 “Robotic Composite 3D Demonstrator”的外观

  由顶端装有造型头的6轴多关节机器人和双轴移动造型台构成。

  Stratasys在开发Infinite-Build 3D Demonstrator时是以汽车及飞机行业的应用为前提,与波音公司及福特汽车建立了合作关系。设想在汽车领域用来制作用户定制仪表板等,在飞机领域用来制作内饰部件等。据介绍,Demonstrator的规格也参考了波音和福特两家公司的意见。

  

图4 用“Robotic Composite 3D Demonstrator”制作的立体模型

  连续制作出筒状部件之后,又一气呵成地做出了半径方向有高度的波形壁。

  Robotic Composite 3D Demonstrator把6轴多关节机器人和可以两轴运动的造型台结合到了一起。在多关节机器人的顶端安装了造型头,这样便可随意控制材料挤出方向和造型头的运动方向。

  以往的FDM式3D打印机存必须使挤出材料的方向与造型台垂直,造型头的运动方向则要与造型台平行。而且,各层必然会有挤出材料的起始位置和结束位置。

  Robotic Composite 3D Demonstrator消除了这些制约,所以,在使用碳纤维强化材料等时,能够照顾到纤维的配向。而且还可以使用比原来更长的纤维。造型时并不是一层一层重叠,而是一边让造型头呈螺旋状运动一边挤出树脂,这样做还能提高立体模型表面的品质。

  Stratasys在开发Robotic Composite 3D Demonstrator时,与德国西门子(Siemens)进行了合作。西门子在机器人控制及PLM软件(包括根据设计数据计算造型头轨迹的功能等)方面提供了协助。

  另外,Stratasys还预定在9月12~17日于美国芝加哥举行的“IMTS 2016”上展示这两种装置。(记者:中山 力)

  (全文完)