Сторінка з деталями прес-релізу TRUMPF
Надійність процесу завдяки оцифровці // Більша ефективність завдяки автоматизованим верстатам // Контроль якості порошкового шару та зварного шару під час друку
Дітцінген, 30 серпня 2018 р. - На Formnext у Франкфурті високотехнологічна компанія TRUMPF демонструватиме рішення для автоматизації 3D-друку в системі TruPrint 5000. Крім того, експерти покажуть, як можна контролювати якість під час процесу друку за допомогою контролю порошкового шару та контролю розплаву. Це значно наближає TRUMPF до своєї мети - повністю автоматизоване виробництво за допомогою 3D-друку та подальше розширення його досвіду у серійному друку.
Автоматизація забезпечує стабільно високу якість
Наразі 3D-друк ще не вдалося інтегрувати в автоматизований ланцюжок процесів. Системи знаходяться поза виробничою лінією, і працівники керують ними вручну. Однак для автоматизованого серійного виробництва ручну діяльність потрібно зменшити, інакше виробництво триває занадто довго, і деталі не можуть бути відтворені без коливань якості. Тому на першому кроці TRUMPF автоматизував процеси в системі. "Це необхідно для того, щоб в довгостроковій перспективі також з'єднати робочі та вищі етапи роботи", - говорить Тобіас Баур, керівник відділу 3D-друку в TRUMPF. Нові рішення спрямовані насамперед на початок процесу, оскільки саме тут відбувається багато ручної роботи.
Автоматичне зняття кришки
Як і всі представники серії TruPrint, TruPrint 5000 базується на технології Laser Metal Fusion (LMF). Система працює за принципом багатолазерності, при якому три лазери одночасно розплавляють геометрію компонентів порошкового шару. При високому попередньому нагріванні до 500 градусів Цельсія можна вперше обробити термостійкі матеріали, такі як вуглецевмісні сталі. Крім того, якість обробки зростає із такими матеріалами, як титан, оскільки напруження в компоненті зменшуються і потрібно менше переробки.
На Formnext TRUMPF демонструє новий процес автоматизованої роботи з кришками для будівельних та складських балонів. TruPrint 5000 оснащений "принципом подвійного покриття" для максимальної безпеки. Кришка на технологічній камері забезпечує збереження атмосфери захисного газу для наступних будівельних робіт після друку. Друга гарантує, що порошок не втрачається під час транспортування. Працівник повинен був би зняти обидві обкладинки вручну і знову надіти їх після друку. "При попередньому нагріванні до 500 градусів Цельсія це займає багато часу, оскільки монтажний простір повинен спочатку охолонути", - пояснює Баур.
У TruPrint 5000 цей крок процесу здійснює сама система. У випадку будівельного циліндра покривач, який розподіляє порошок у будівельному просторі під час друку, обмінює середовище нанесення на візок, розроблений TRUMPF. Сюди вбудована вставка, на якій кришки залишаються, як тільки покривач переміщається по них. Для самих кришок розробники TRUMPF передбачили місце для зберігання на краю місця встановлення. Накопичувальні балони самостійно рухаються вгору і підвішують кришки на стелі технологічної камери. Оскільки вони перебувають поза полем сканування лазера, вони можуть залишатися тут до кінця процесу.
Система коригує лазер і пластину основи самостійно
Автоматизація також забезпечує надійність процесу при 3D-друці. Це стає зрозумілим із моніторингом поля сканування та вирівнюванням TruPrint 5000. Моніторинг поля сканування забезпечує правильне вирівнювання трьох пучків лазера. Для цього розробники надали накладальнику калібрувальну мішень, яка вимірює положення лазерних променів і пересилає координати до програмного забезпечення. Вирівнювання перевіряє положення основи. Під час налаштування будівельної роботи він визначає висоту та орієнтацію за допомогою сенсорної системи, що складається з камери та лазерної вимірювальної системи. Якщо виникають відхилення, працівник може виправити пластину основи відповідно до специфікацій вимірювальної системи.
Рішення для моніторингу перевіряють якість після кожної зміни
Для того, щоб забезпечити промислове виробництво послідовно, потрібні автоматизовані рішення для забезпечення якості. Якщо під час друку виникає помилка, наприклад, дрібний паз або стороннє тіло в порошковому шарі, компоненти більше не можна використовувати. Ось чому TRUMPF розробив кілька процесів, які перевіряють якість компонентів під час їх друку. Сюди входить моніторинг порошкового шару, в якому камера з високою роздільною здатністю принтера робить знімок порошкового шару після кожної зміни та передає зображення в ІТ-систему. Це обробляє зображення майже в реальному часі, розпізнає помилки процесу та автоматично інформує оператора машини. "Записи також можна використовувати для аналізу помилок та сталого вдосконалення процесу", - підкреслює Баур. Крім того, ІТ-система розподіляє помилку за категоріями та надає корисні деталі для виправлення.
На Formnext експерти TRUMPF також демонструватимуть моніторинг розплаву, який автоматично перевіряє якість розплаву. Цей процес вважається особливо чутливим. Навіть незначні відхилення, наприклад, температури в установці або складу порошку, можуть призвести до помилок. За допомогою контролю пулу розплаву діоди в принтері реєструють освітлення процесу пулу розплаву. Потім ІТ-система порівнює значення з даними еталонної заготовки і показує на графіку відхилення, такі як більш холодний зварювальний шар або перегрів. Оператор машини негайно розпізнає помилку і може зупинити процес. Як і у випадку з моніторингом порошкового шару, оцінка проводиться після кожної зміни.
Для цього прес-релізу доступні відповідні цифрові зображення у роздільній здатності для друку. Вони можуть використовуватися лише для редакційних цілей. Використання безкоштовне, якщо джерело вказано як "Фото: TRUMPF". Графічні зміни - крім вирізання основного мотиву - не дозволяються.