Menggabungkan Pencetakan 3D dan Robotika: Solusi Pabrik Cerdas Pionir
Integrasi pencetakan 3D dengan robot industri muncul sebagai strategi yang kuat untuk generasi manufaktur berikutnya.
Dua kekuatan utama mendorong tren ini: kebutuhan untuk menghasilkan bagian besar yang sangat akurat secara aditif, dan peluang untuk menyematkan pencetakan 3D ke dalam baris produksi digital yang sepenuhnya terotomatisasi. Saat industri bergerak menuju digitalisasi, manufaktur aditif robotik muncul sebagai pendorong kunci pabrik cerdas.
Bagaimana Robotika dan Pencetakan 3D Bekerja Bersama
Sinergi dapat dicapai dalam dua cara utama:
- Lengan robot dilengkapi dengan kepala penyetoran bahan. Stratasys mendemonstrasikan pendekatan ini dengan Robotic Composite 3D Demonstrator di IMTS 2016. Sistem ini menggabungkan kepala ekstrusi FDM dengan robot industri 8-axis, menghasilkan bagian termoplastik yang lebih besar, lebih ringan, dan lebih presisi.
- Solusi terintegrasi di mana robot membantu proses pencetakan. Robot industri Voodoo Manufacturing mengotomatisasi tugas manual penukaran plat pembangunan, meningkatkan produktivitas lantai pabrik. Methods 3D memamerkan cuci, kuring, dan finishing bagian cetak yang dikembalikan oleh robot Fanuc di acara yang sama.
Manfaat Utama Manufaktur Aditif Robotik
Bagian Besar dan Kompleks
Robot menawarkan repeatabilitas tinggi dan kebebasan multi-axis, sementara pencetakan 3D unggul dalam menciptakan geometri yang rumit dengan cepat dan hemat biaya. Bersama-sama, mereka memungkinkan produksi objek skala besar yang sesungguhnya.
Manufaktur Bebas Bentuk
Lengan robot multi-axis dapat mencetak dengan sudut yang bervariasi, menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung. Overhang menjadi bisa dilakukan dengan memutar ulang platform pembangunan, memperluas kemungkinan desain.
Pengurangan Limbah Bahan
Bahan disetorkan hanya di tempat yang diperlukan, menjadikan pencetakan 3D robotik pendekatan manufaktur berkelanjutan yang menghemat sumber daya.
Meskipun masih dalam tahap awal, pasar manufaktur aditif robotik meluas ke berbagai sektor. Misalnya, sistem Robotic Additive Manufacturing (RAM) milik Viridis3D, yang dikembangkan dengan EnvisionTEC, menggunakan teknologi binder-jetting pada robot ABB untuk membangun bagian berbasis pasir. Hazleton Casting Company mengakui RAM telah merevolusi produksi inti pasir kustom.
Kasus Penggunaan Dunia Nyata
Konstruksi akan mendapat manfaat yang signifikan. Startup Prancis XtreeE melengkapi robot ABB dengan ekstruder beton, mencetak struktur hingga 14 m tinggi. Portofolio mereka mencakup panel fasad, kolom, bangku, dan paviliun, semuanya dirancang dengan kebebasan gerakan robot.
Manufaktur aditif logam juga melihat integrasi robotik. MX3D Metal menggabungkan robot industri dengan unit las untuk menghasilkan konstruksi logam bebas bentuk besar. Jembatan baja 12 meter mereka, yang difabrikasi tahun lalu, merupakan contoh kemampuan ini.
Perusahaan berbasis London Ai Build mengembangkan kepala robotik berbasis AI (AiMaker) yang dapat ditempatkan pada setiap lengan robot, memungkinkan pencetakan arsitektur skala besar dari plastik. AI dan computer vision memantau proses, mendeteksi masalah secara real-time.
Menatap Masa Depan
Robot cerdas yang dipadukan dengan mesin aditif dan AI membuka jalan baru, seperti perbaikan otomatis. Swinburne University of Technology, dalam kemitraan dengan Innovative Manufacturing Cooperative Research Centre dan Tradiebot Industries, mengembangkan "Repair Bot" untuk mencetak 3D dan merakit bagian plastik mobil pengganti menggunakan pemindaian 3D.
Pada akhirnya, fussi robotika dan pencetakan 3D tidak hanya membuat bagian skala besar menjadi mungkin tetapi juga mengintegrasikan manufaktur aditif secara mulus ke dalam produksi otomatis konvensional. Integrasi ini akan membuka potensi penuh dari manufaktur pintar untuk masa depan.
