Robot Extruder menawarkan alternatif investasi rendah untuk mengeksplorasi manufaktur aditif komposit
CEAD (Delft, Belanda) telah mengkomersialkan sistem CFAM Prime untuk pencetakan komposit 3D skala besar, menggunakan kepala cetak yang dipatenkan, yang dapat memperkuat termoplastik dengan serat kontinu dan serat pendek di bagian yang sama. Bahkan ketika produsen komposit Belanda Poly Products (Werkendam, Belanda) menjelaskan investasinya ke dalam sistem ini dalam artikel, “Berpikir besar, cetak lebih besar” dalam edisi Majalah Kunststof saat ini. , CEAD menyadari bahwa perusahaan lain memerlukan pendekatan yang berbeda.
“Kami melihat permintaan untuk pencetakan 3D skala besar sedang tumbuh,” jelas kepala pengembangan bisnis CEAD Charléne van Wingerden. “Tetapi tidak setiap perusahaan memiliki ruang untuk instalasi besar seperti sistem CFAM kami karena ukurannya 8 kali 4 kali 4,5 meter.” Namun, karena banyak perusahaan telah memiliki lengan robot atau sistem gantry (misalnya, permesinan CNC), CEAD telah mengembangkan ekstruder mandiri yang dapat diintegrasikan ke dalam sistem tersebut, sehingga menawarkan solusi investasi yang lebih rendah untuk mengeksplorasi kemungkinan dalam manufaktur aditif.
“Kami membuat cetakan menggunakan busa poliuretan mesin CNC dan hand layup GRP (plastik yang diperkuat serat gelas), tetapi pendekatan itu melibatkan terlalu banyak tenaga dan limbah,” jelas György Juhász, pemilik Rapid Prototyping (Budapest, Hongaria) yang membeli CEAD Robot Extruder pada bulan Desember. “Kami sekarang mencetak cetakan 3D menggunakan 30% polipropilen yang diperkuat serat kaca pendek dan memangkas waktu kerja kami hingga 50%.”
Robot Extruder CEAD dirancang untuk menjadi solusi ringan dengan output tinggi untuk komposit pencetakan 3D skala besar. Sistem ini dilengkapi dengan semua yang diperlukan untuk pencetakan 3D:Robot Extruder, kontrol berbasis PLC Siemens, penyimpanan material, transportasi material, pendingin air, dan braket pemasangan ekstruder yang mudah dipasang.
Polimer dengan kandungan tinggi dan rangkaian termoplastik
CEAD Robot Extruder adalah sistem suhu tinggi yang dirancang khusus untuk pencetakan 3D. Menggunakan empat zona panas, ekstruder secara bertahap melelehkan pelet termoplastik yang rapi atau diperkuat. Ini didukung oleh motor servo Siemens dan gearbox planetary untuk torsi yang lebih tinggi yang diperlukan untuk memproses bahan tertentu. Robot Extruder direkayasa untuk mencapai suhu 330 ° C secara default atau hingga 400 ° C untuk versi suhu tinggi, yang memungkinkan untuk mengekstrusi berbagai bahan termoplastik yang diperkuat serat — bahkan MENGINTIP (polyetheretherketone).
Upgrade ke motor servo 1-kilowatt memberikan torsi standar 63 Nm dan torsi puncak 144 Nm, bermanfaat untuk mencetak material yang sulit dan tangguh pada output tinggi. Menggunakan bahan tingkat teknik dapat mendorong ekstruder ke kemampuan maksimumnya, misalnya PET (polietilen tereftalat) yang diperkuat serat kaca Arnite 50% dan PESU yang diisi karbon (polietersulfon). Meskipun motor servo standar mampu memproses bahan-bahan ini, upgrade memberikan sedikit lebih banyak output, jika diperlukan.
Penyimpanan dan pengangkutan material
Robot Extruder mencakup penyimpanan hingga 25 kilogram material yang tidak perlu dikeringkan secara menyeluruh. Untuk bahan yang perlu dikeringkan, pompa pengangkut bahan terletak di bawah penyimpanan dan dapat langsung dihubungkan dengan pengering eksternal. Pompa pengangkut material meniupkan material kering ke dalam hopper ekstruder, sebuah proses yang disetel dengan baik melalui kontrol Siemens.
Karena Robot Extruder dikirimkan sebagai paket lengkap, unit transportasi material disertakan. Banyak penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan sistem transportasi material yang andal, karena sangat penting untuk pencetakan selama waktu yang lama tanpa pengawasan atau saat mencetak dengan material kelas teknik yang mahal. “Kami menganggap tidak dapat diterima untuk mengalami kegagalan pencetakan karena sistem transportasi gagal,” kata Wingerden. “CEAD unik karena unit transportasi adalah komponen standar yang dikirimkan bersama ekstruder.”
Integrasi dan kontrol yang mudah
Seluruh sistem dioperasikan melalui layar sentuh Siemens, yang menjalankan perangkat lunak CEAD, yang dirancang khusus untuk sistem Robot Extruder dan CFAM, berdasarkan pengalaman bertahun-tahun dalam ekstrusi plastik, pencetakan 3D, dan pengembangan mesin.
Semua komponen Robot Extruder bekerja sama untuk sistem yang terintegrasi penuh. Operator berinteraksi dengan panel kontrol Siemens, yang dapat dihubungkan ke robot atau sistem gantry. Pengekstrusi Robot dikendalikan hanya oleh dua sinyal — analog 0-10 volt dan digital 0-24 volt arus searah (dc) — menawarkan sistem yang kuat untuk lengan robot atau gantry untuk mengontrol ekstruder. Baru-baru ini, CEAD memperkenalkan kontrol Robot Extruder melalui Profinet, memungkinkan opsi integrasi yang lebih maju.
Braket pemasangan khusus juga disertakan, hanya membutuhkan beberapa baut untuk memasang Robot Extruder ke lengan robot atau gantry.
Sistem tambahan
CEAD juga menawarkan sistem pengeringan yang mudah diintegrasikan dan komponen lainnya, seperti set nozzle. Rapid Prototyping membeli pengering selain Robot Extruder-nya. “Jadi, kami bisa mencetak dengan berbagai macam bahan, misalnya PET, PET-G dan ABS,” kata Juhász.
