5 Möglichkeiten, wie der 3D-Metalldruck durch Servomotoren verbessert wird

Der 3D-Druck hat in relativ kurzer Zeit große Fortschritte gemacht. Während viele den Prozess immer noch als Hobbydruck von Kunststoffteilen betrachten, ist der 3D-Metalldruck eine zunehmend verbreitete Fertigungsmethode. Fortschrittliche Servomotoren bringen diese Technologie sogar noch weiter.

Der 3D-Metalldruck bringt bereits viele Vorteile für Fertigungsprozesse. Es ist schnell, präzise, ​​erschwinglich und weniger verschwenderisch als herkömmliche Produktionsmethoden. Wenn Hersteller ihre 3D-Drucker mit neuen Servomotoren ausstatten, können sie all diese Vorteile auf ein neues Niveau heben. Hier sind fünf Möglichkeiten, wie fortschrittliche Servomotoren die additive Metallfertigung verbessern.

1. Schnellere Drucke

Der vielleicht am unmittelbarsten erkennbare Vorteil der neuen Servomotortechnologie ist ihre Geschwindigkeit. Die additive Fertigung stellt bereits eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung gegenüber herkömmlichen, subtraktiven Verfahren dar. Allerdings verlieren die Schrittmotoren in früheren 3D-Druckern bei höheren Geschwindigkeiten an Drehmoment.

Fortgeschrittene Servomotoren haben dieses Problem nicht. Diese Geräte arbeiten im Vergleich zum Open-Loop-Design von Schrittmotoren in einem System mit geschlossenem Regelkreis, wodurch sie höhere Geschwindigkeiten erreichen können, ohne an Drehmoment zu verlieren. Daher können Hersteller damit Metallteile schneller drucken.

Schnellere Drucke führen zu einem schnelleren Prototyping und einer schnelleren Fertigung, wodurch die Produktentwicklungszeit verkürzt wird. Es bedeutet auch, dass Hersteller mehr Teile in kürzerer Zeit produzieren können und so mehr aus der verbrauchten Energie machen. Infolgedessen können sie entweder die Produktion erhöhen, um den Umsatz zu steigern, oder die Ausgaben senken, um den Gewinn zu steigern.

2. Reduzierte Vibrationen

Im Allgemeinen erzeugen Servomotoren weniger Vibrationen als Schrittmotoren. Die fortschrittliche Servomotortechnologie geht noch einen Schritt weiter und enthält Vibrationsunterdrückungsfilter. Folglich können 3D-Drucker, die diese Teile verwenden, feinere oder komplexere Teile mit weniger Fehlern produzieren.

Hersteller beginnen mit dem 3D-Druck von Elektronik und Prothesen, was den Bedarf an präziser Bedienung erhöht. Während der 3D-Metalldruck bereits präzise ist, vibrieren Schrittmotoren möglicherweise zu stark, um die extrem geringen Fehlertoleranzen dieser winzigen, empfindlichen Produkte zu erfüllen. Neue Servomotoren beseitigen diese Bedenken.

Diese Vibrationsreduzierung reduziert auch die Notwendigkeit für das abschließende Polieren und die Kantenbearbeitung, da sie nicht die gestuften Linien erzeugt, die bei Schrittmotoren auftreten. Es ermöglicht Herstellern, fortschrittlichere Teile in 3D zu drucken und Standardprodukte in weniger Schritten herzustellen.

3. Anpassungsfähigkeit

Fortschrittliche Servomotoren verwenden auch Positionsrückmeldung, um ihren Betrieb automatisch auf die jeweilige Aufgabe abzustimmen. Schrittmotoren haben diese Funktion nicht, daher müssen Hersteller ihre Abstimmung möglicherweise manuell anpassen, wenn ein neues Projekt andere Mechanik- oder Prozessanforderungen hat. Die Automatisierung dieses Prozesses macht den 3D-Metalldruck viel anpassungsfähiger.

Wenn Hersteller auch Bestandsverwaltungssoftware verwenden, die häufig verwendete Arbeitsaufträge speichern kann, können sie problemlos zwischen Produkten auf derselben Arbeitslinie wechseln. 3D-Druckverfahren könnten sich dann an die Bedürfnisse der übrigen Einrichtung anpassen. Anstatt nur ein einzelnes Teil zu produzieren, könnten sie jederzeit das herstellen, was die Anlagen am dringendsten benötigen.

Diese Anpassungsfähigkeit trägt dazu bei, Verzögerungen in der Lieferkette, Nachfrageverschiebungen und andere Unterbrechungen zu mindern. Hersteller könnten dann die Mängel der schlanken Produktion vermeiden und gleichzeitig die Verschwendung minimieren.

4. Erhöhte Betriebszeit

Servomotoren eliminieren auch zeitaufwändige Prozesse, die die meisten 3D-Drucker mit sich bringen. Während Servomotorsysteme regelmäßig gewartet werden müssen, reduzieren sie dank automatischer Referenzfahrt die Maschinenstillstandszeiten.

Homing ist ein Prozess, bei dem Drucker die Position ihres Extruders entlang der X-, Y- und Z-Achse bestimmen, um präzise zu arbeiten. Herkömmliche schrittmotorbetriebene Systeme müssen dies jedes Mal tun, wenn sie sich einschalten, was Zeit von der Produktion wegnimmt. Neuere Servomotor-Technologien beinhalten absolutes Encoder-Feedback, wodurch sie die Position des Extruders beibehalten können, nachdem sie ihn einmal referenziert haben.

3D-Drucker mit dieser Technologie können nach Abschaltungen für Wartungsarbeiten und Energieeinsparungen in weitaus kürzerer Zeit wieder in Betrieb genommen werden als solche ohne sie. Dadurch können Hersteller die Produktion schneller wieder aufnehmen und wartungsbedingte Kosten minimieren. Selbst Unterbrechungen durch Stromausfälle führen zu weniger Ausfallzeiten.

5. Stauerkennung

So effizient 3D-Metalldrucker auch sind, ihre Extruder können blockieren und die Produktion stören. Herkömmlichen Schrittmotoren fehlt die Technologie, um diese Staus zu erkennen, was die Situation verschlimmert und Material verschwendet. Im Gegensatz dazu können fortschrittliche Servomotoren erkennen, wenn der Extruder blockiert und entsprechend reagieren.

Der Schlüssel zu dieser Fähigkeit liegt in den hochauflösenden optischen Encodern der Servomotoren. Diese Geräte bieten mehr als 16 Millionen Bits an Closed-Loop-Feedback-Auflösung, sodass der Motor Extruder-Stau erkennen kann. Wenn sie feststellen, dass sich Material zurückstaut, können sie langsamer werden oder anhalten, um ein Abdichten und Verstopfen der Düse zu verhindern.

Mit dieser Funktion können servomotorbetriebene 3D-Drucker Extruderengpässe mindern und Ausfälle verhindern. Dadurch verbessern sie die Betriebszeit, vermeiden staubedingte Fehler und helfen, eine konsistente Produktion aufrechtzuerhalten. Hersteller können dann das Potenzial des 3D-Metalldrucks voll ausschöpfen.

Der 3D-Metalldruck erfordert fortschrittliche Servomotoren

Der 3D-Metalldruck könnte zu einem entscheidenden Faktor werden, um in der modernen Fertigung wettbewerbsfähig zu bleiben. Da sich Einrichtungen immer stärker auf diese Maschinen verlassen, benötigen sie die neueste Technologie, um sicherzustellen, dass sie effizient und präzise bleiben.

Fortschrittliche Servomotoren sind der Schlüssel, um den Wert des 3D-Drucks zu erschließen. Drucker mit dieser Technologie treiben alle Vorteile der additiven Fertigung weiter voran und helfen jedem Hersteller, effizienter und weniger verschwenderisch zu werden, um qualitativ hochwertigere Produkte zu liefern.