Servomoteurs avancés transformant l'impression 3D sur métal

La combinaison des dernières conceptions de servomoteurs, de robots extrêmement flexibles et d'un mélange éclectique d'autres technologies de pointe sont les facteurs clés de la croissance rapide de nouveaux processus de fabrication dans la fabrication. Plus précisément, les servomoteurs et les robots transforment les applications additives et révolutionnent la façon dont les prototypes, les pièces et les produits sont fabriqués.

Les techniques de fabrication additive et soustractive sont deux exemples parfaits qui ont fourni aux fabricants l'efficacité et les économies de coûts les aidant à rester compétitifs. Appelée impression 3D, la fabrication additive (AM) est une méthode non traditionnelle qui utilise des données de conception numérique pour créer des objets tridimensionnels solides en fusionnant des matériaux, couche par couche, de bas en haut.

En fabriquant souvent des pièces de forme proche du filet (NNS) sans gaspillage, l'utilisation de la FA pour les conceptions de produits de base et complexes continue de s'accélérer dans les applications industrielles, telles que l'automobile, l'aérospatiale, l'énergie, la médecine, les transports et les produits de consommation. Au contraire, le processus soustractif consiste à retirer des sections d'un bloc de matériau en utilisant une découpe ou un usinage de haute précision pour créer un produit 3D.

Malgré des différences clés, les processus additifs et soustractifs ne s'excluent pas toujours mutuellement, car ils peuvent tous deux être utilisés pour compléter diverses étapes du développement d'un produit. Par exemple, un modèle de concept ou un prototype précoce est souvent créé par le processus additif et une fois ce produit finalisé, des lots plus importants peuvent être nécessaires, ce qui ouvre la porte à la fabrication soustractive. Dans les applications sensibles au facteur temps, des techniques hybrides additives/soustractives sont appliquées à la réparation de pièces endommagées ou usées, ou même à la création de pièces de qualité avec moins de délais.

Les avantages des servomoteurs avancés sont un facteur important dans la transformation des applications d'impression 3D, où la précision dimensionnelle et la qualité de finition sont essentielles et c'est pourquoi les utilisateurs finaux se tournent vers les imprimantes 3D avec des systèmes d'asservissement (par opposition aux moteurs pas à pas) pour assurer contrôle de mouvement.

Spécialiste du contrôle de mouvement YASKAWA a développé sa gamme de servo moteurs qui comprend la série SIGMA-7 qui s'avèrent être transformateurs pour aider les fabricants à surmonter les problèmes courants grâce aux capacités de renforcement des imprimantes.

Par exemple, ces moteurs robustes intègrent des filtres de suppression des vibrations ainsi que des filtres anti-résonance et coupe-bande qui, ensemble, assurent un mouvement extrêmement fluide qui peut éliminer les lignes de pas visuellement désagréables causées par l'ondulation du couple du moteur pas à pas. De plus, les dernières améliorations de vitesse signifient que des vitesses d'impression de 350 mm/s sont possibles, ce qui fait plus que doubler la vitesse moyenne d'une imprimante 3D utilisant un moteur pas à pas.

De même, une vitesse de déplacement allant jusqu'à 1500 mm/sec peut être atteinte en utilisant la technologie rotative ou jusqu'à 5 mètres/sec en utilisant la technologie d'asservissement linéaire. Cette capacité d'accélération extrêmement rapide permet de déplacer les têtes d'impression 3D dans leurs positions correctes plus rapidement, éliminant ainsi le besoin de ralentir l'ensemble du système pour atteindre la qualité de finition souhaitée. Cela signifie que les utilisateurs peuvent fabriquer plus de pièces par heure, sans sacrifier la qualité.

Le réglage automatique sur les systèmes d'asservissement signifie que les utilisateurs peuvent effectuer indépendamment leur propre réglage personnalisé afin qu'ils puissent s'adapter aux changements de la mécanique d'une imprimante ou aux variations du processus. Les moteurs pas à pas n'utilisent pas de retour de position, il est donc impossible de compenser les changements de processus ou les écarts de mécanique.

Les avantages supplémentaires des systèmes d'asservissement incluent la rétroaction du codeur absolu, de sorte que les utilisateurs n'ont besoin d'effectuer une routine de référencement qu'une seule fois, ce qui augmente le temps de fonctionnement et les économies de coûts. Les systèmes équipés de moteurs pas à pas n'ont pas cette fonctionnalité car ils doivent être « hébergés » à chaque fois qu'ils sont mis sous tension.

Les systèmes d'asservissement intègrent également une détection de retour alors que les systèmes de moteurs pas à pas ne le font pas. L'extrudeuse d'une imprimante 3D peut provoquer des goulots d'étranglement et des bourrages dans le processus d'impression qui, s'ils ne sont pas détectés, peuvent ruiner un lot entier.

Avec plus de 22 millions de systèmes d'asservissement sur le terrain, Yaskawa possède l'expérience et le savoir-faire technique en matière de mouvement et de contrôle. Le résultat :d'excellentes performances et une fiabilité exceptionnelle.

Plus de détails disponibles auprès de Paul Seale :
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