केस स्टडी - अ परफेक्ट कनेक्शन: रिवोल्यूशनरी टेक्नोलॉजी मीट रोबस्ट इंजीनियरिंग

2015 की शुरुआत में एक पूर्वी जर्मन स्टार्टअप, AIM3D ने 3 डी प्रिंटिंग मशीन बनाकर 3 डी प्रिंटिंग की दुनिया में क्रांति लाने की कोशिश की, जो अंततः हर कार्यक्षेत्र पर एक मानक उपकरण बनने की क्षमता प्रदान करेगा। एक लचीली और आर्थिक रूप से कुशल 3 डी प्रिंटिंग मशीन विकसित करने की इस खोज में एक अप्रत्याशित चुनौती एक उच्च गुणवत्ता वाले रैखिक मार्गदर्शन प्रणाली के एक उपयुक्त प्रदाता को मिल रही थी जो उनकी आवश्यकताओं को पूरा करेगा।

AIM3D GmbH के संस्थापक, जर्मनी के ईस्ट कोस्ट के रोस्टॉक विश्वविद्यालय से सभी का उद्देश्य धातु के पुर्जों के योगात्मक निर्माण की लागत को काफी कम करना था। उनके अनुभव में, उच्च सामग्री और मशीन की लागत के कारण एडिटिव विनिर्माण का व्यापक उपयोग अब तक विफल रहा था। आज भी, कई 3D प्रिंटर केवल एक ही सामग्री को समायोजित करते हैं और अक्सर मुद्रण के लिए महंगी सामग्री पर भरोसा करते हैं।“यह 21 वीं सदी के ´the was मशीन टूल बनाने की हमारी महत्वाकांक्षा थी, जिसका किसी भी कंपनी में एक स्थान है, 19 में एक खराद या मिलिंग केंद्र की तरह।वेंसदी,"रॉबर्ट रैडन, विकास मेक्ट्रोनिक्स के प्रमुख कहते हैं।

जब AIM3D के आस-पास की टीम ने अपने 3D प्रिंटर, EXAM 255 के पहले प्रोटोटाइप का निर्माण शुरू किया, तो वे आश्वस्त थे कि उनकी आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त रैखिक मार्गदर्शक ढूंढना सीधा होगा - यह एक असाधारण रूप से जटिल कार्य नहीं लगता था। हालांकि, जल्द ही यह स्पष्ट हो गया कि यह मामला नहीं था“मुद्रण प्रक्रिया को यथासंभव सटीक बनाने के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि दो प्रिंट हेड पूरी तरह से गठबंधन किए गए हैं, यहां तक ​​कि तेज गति से भी। मुद्रण के दौरान झटके से बचने के लिए, प्रिंट बेड का समर्थन भी निर्माण किया जाना चाहिए ताकि यह पूरी तरह से स्थिर हो ”, Rene Zielke, जो पौधे विकास के प्रमुख हैं, बताते हैं।

"इसके अलावा, चूंकि प्रिंट सिर को ऊपर उठाने और कम करने का तंत्र उपयोगकर्ता और मशीन के बीच एक दृश्यमान इंटरफ़ेस है, इसलिए हमारे लिए यह महत्वपूर्ण था कि रैखिक गाइड देखा और उच्च-गुणवत्ता महसूस किया,"Zielke जोड़ता है जो शुरू से ही प्रिंटर के विकास में शामिल था। जबकि AIM3D इंजीनियरों ने एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की लागत को काफी कम करने का लक्ष्य रखा था, लेकिन वे गुणवत्ता से समझौता करके ऐसा नहीं करना चाहते थे। हालांकि, स्वीकार्य कीमत पर सुविधाओं के इस संयोजन को खोजना उम्मीद से अधिक चुनौतीपूर्ण साबित हुआ। उन्होंने रैखिक समाधान मार्गदर्शन प्रणालियों के लिए कई प्रदाताओं को देखा, लेकिन कुछ भी उनकी उच्च मांगों को पूरा नहीं किया जब तक कि वे हेप्कोमोशन में नहीं आए। हेपकोमोशन उच्च गुणवत्ता वाले रैखिक समाधान और स्वचालन घटकों में माहिर है और, इस साल अपनी पचास-वर्षीय वर्षगांठ मनाते हुए, अपने उच्च-अंत उत्पादों के लिए एक प्रतिष्ठा प्राप्त की है, जिन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता है और पूर्ण परिशुद्धता की गारंटी है।

हाई-एंड इंजीनियरिंग

मार्क Völkers, HepcoMotion के बिक्री प्रतिनिधि, ने अपने आवेदन के लिए सबसे उपयुक्त उत्पादों पर AIM3D टीम को सलाह दी:“प्रिंटर में बहुत जगह नहीं थी और गाइडों को उच्च त्वरण के तहत काफी भार के अधीन किया जाता है, जबकि अभी भी मज़बूती से और सही तरीके से काम करने की आवश्यकता होती है। यहाँ, हेपको की स्लिमलाइन बियरिंग्स और हमारे जीवी 3 लीनियर गाइड सिस्टम से एनवी 20 स्लाइड सबसे अच्छा समाधान था।Völkers बताते हैं।

हेपकोमोशन की स्लिमलाइन बेयरिंग सीधे दो परिवर्तनशील प्रिंटर हेड्स पर चढ़ाई जाती है, और हेपकोमोशन की एनवी 20 स्लाइड्स के साथ, वे यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रिंटर हेड को 2.5 m / s की गति से पूर्ण सटीकता के साथ ऊपर और नीचे ले जाया जाए। Xy आंदोलन तीन गेंद शिकंजा द्वारा प्राप्त किया जाता है; दो एक्स-एक्सिस पर और एक वाई-एक्सिस पर। प्रिंट के लिए जेड आंदोलन दो गेंद शिकंजा के माध्यम से होता है। ExAm 255 संभव सामग्री परिवर्तनों से आसानी से निपटने के लिए दो प्रिंट हेड का उपयोग करता है। मुद्रण प्रक्रिया के दौरान, दूसरा प्रिंट सिर जिसका उपयोग नहीं किया जा रहा है, उसे लगातार 10 मिमी द्वारा उठाया जा रहा है ताकि वह मुद्रित होने वाली वस्तु से न टकराए।

रैखिक विशेषज्ञ हेपकोमोशन की जीवी 3 श्रेणी का एक महत्वपूर्ण लाभ बीयरिंग को फिर से पढ़ने और उत्पाद के जीवन में पहनने से विकसित होने वाले खेल को हटाने की क्षमता है।"तो इसके बजाय रैखिक गाइड और असर को विघटित करने और बदलने के लिए आप हमारे असर को आसानी से पढ़ सकते हैं जो स्पष्ट रूप से बहुत अधिक कुशल और कम लागत है,"Völkers जोड़ता है।"माइक्रोन की सीमा में सबसे छोटे विचलन भी अंत उत्पाद में अस्वीकार्य हैं," समायोजित करने और पढ़ने की क्षमता हमारे लिए बेहद महत्वपूर्ण थी, "Zielke जोड़ता है।

जीवी 3 की स्व-सफाई कार्रवाई भी इस वातावरण में एक महत्वपूर्ण विशेषता थी जहां गंदगी और मलबा एक निरंतर उपस्थिति है। वी गाइड के विशिष्ट आकार के लिए धन्यवाद, गंदगी कणों को प्रिंट प्रक्रिया के दौरान बीयरिंगों के आंदोलन के माध्यम से लगातार दूर धकेल दिया जाता है। यह स्व-सफाई सुविधा मुद्रण प्रक्रिया जैसे गंदे वातावरण में भी एक लंबी प्रणाली का जीवन सुनिश्चित करती है। “अंत में, हम हेपको के उत्पादों से काफी आश्वस्त थे; गुणवत्ता और उत्पाद दोनों सुविधाएँ सही थीं। हमें यह भी बहुत उपयोगी लगा कि एक नमूना जिसे हम प्रयोग कर सकते हैं, उसके साथ कुछ उपलब्ध कराया जाना चाहिए, जिसकी हमें उम्मीद नहीं थी क्योंकि हम अभी तक एक थोक खरीदार नहीं हैं, ”ज़ीलके का कहना है, हेपको के जीवी 3 प्रणाली का उपयोग करने के निर्णय को समझाता है।

जाने के लिए सेट

ExAM255 को पूरा करने में दो साल का विकास कार्य हुआ था, लेकिन अब AIM3D GmbH सीरियल प्रोडक्शन में कदम रखने के लिए तैयार है और अपने CEM E-1 एक्सट्रूडर प्रिंट हेड्स के लिए पेटेंट का इंतजार कर रहा है। प्रिंटर 3 मिमी के व्यास तक लगभग किसी भी इंजेक्शन-मोल्ड किए गए दाने को संसाधित कर सकता है। ई -१ एक्सट्रूडर के बारे में वास्तव में खास बात यह है कि ग्राहक को कंपनी के संस्थापक से पहले विश्वविद्यालय में शोध सहायक के रूप में काम करने वाले श्री रादोन बताते हैं कि उन्हें महंगे पॉलिमर फिलामेंट्स या मेटल पाउडर खरीदने की जरूरत नहीं है। मानक इंजेक्शन कणिकाओं का उपयोग करने की क्षमता प्रक्रिया को बहुत कम महंगा बनाती है। इसके अतिरिक्त, एक ही सामग्री का उपयोग प्रोटोटाइप और अंतिम निर्माण के लिए किया जा सकता है, जो प्रोटोटाइप से तैयार उत्पाद के लिए संक्रमण को अधिक किफायती और तेजी से अंतिम उपयोगकर्ता के लिए बनाता है। "मेरी राय में, हम अब तक एकमात्र ऐसी कंपनी हैं जिसने इस तरह के एक सार्वभौमिक रोजगार योग्य 3 डी प्रिंटर का विकास किया है। यद्यपि कुछ ऐसे हैं जो बहुलक कणिकाओं के साथ काम करते हैं, वे सामग्री की श्रेणी में पसंद की पेशकश नहीं करते हैं और यह हमारे सिस्टम की एक अनूठी विशेषता है, “ज़िलके बताते हैं।

AIM3D के प्रिंटर की एक उल्लेखनीय विशेषता मुद्रण प्रक्रिया के दौरान आकार और संलयन का पृथक्करण है। मुद्रण के दौरान, एक घटक को अपना आकार देने के लिए केवल थर्माप्लास्टिक वाहक सामग्री का उपयोग किया जाता है। इसके बाद, घटक को वास्तविक sintering प्रक्रिया से पहले फिर से काम किया जा सकता है। यह बदले में प्रसंस्करण के बाद टूलींग और मशीनिंग की लागत को कम करता है। फिर बाध्यकारी सामग्री को थर्मोप्लास्टिक वाहक (एक दो चरण की प्रक्रिया में) से हटा दिया जाता है और अंत में ओवन में पाप किया जाता है जिससे अंतिम उत्पाद बनता है।

प्रोटोटाइप को अच्छी तरह से प्राप्त किया गया है, खासकर मोटर वाहन उद्योग से जहां ग्लास-फाइबर भरे हुए प्लास्टिक का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। इस उद्योग में, मार्जिन कम है और अनुकूलन करने की निरंतर आवश्यकता है। यहां हमारे पास एक 3 डी प्रिंटर है जो अब अपने स्वयं के पारिस्थितिकी तंत्र पर निर्भर नहीं करता है, लेकिन आसानी से उपलब्ध, मानकीकृत सामग्री और उपकरणों के साथ काम करता है, जिससे एडिटिव विनिर्माण की लागत को काफी कम करने की क्षमता मिलती है। सिस्टम का एक केंद्रीय हिस्सा, हेपको का जीवी 3 प्रोटोटाइप में एक साल से अधिक समय से अच्छा काम कर रहा है और हेपको जब रैखिक गाइड सिस्टम की बात करता है तो एआईएम 3 डी की पसंद का आपूर्तिकर्ता बना रहेगा।