Yn gynnar yn 2015 aeth StartUp o Ddwyrain yr Almaen, AIM3D ati i chwyldroi’r byd argraffu 3D trwy greu peiriant argraffu 3D a fyddai’n cynnig y potensial i ddod yn offeryn safonol ar bob mainc waith yn y pen draw. Un her annisgwyl yn yr ymdrech hon i ddatblygu peiriant argraffu 3D hyblyg ac effeithlon yn economaidd oedd dod o hyd i ddarparwr addas o system arweiniad llinellol o ansawdd uchel a fyddai'n gweddu i'w hanghenion.
Nod sylfaenwyr AIM3D GmbH, pob un o Brifysgol Rostock yn Arfordir Dwyrain yr Almaen oedd lleihau cost gweithgynhyrchu ychwanegion rhannau metel yn sylweddol. Yn eu profiad nhw, roedd y defnydd eang o weithgynhyrchu ychwanegion wedi methu hyd yma oherwydd costau deunydd a pheiriant uchel. Yn dal heddiw, mae llawer o argraffwyr 3D yn darparu ar gyfer un deunydd yn unig ac yn aml maent yn dibynnu ar ddeunyddiau drud i'w argraffu.“Ein huchelgais oedd creu teclyn peiriant yr 21ain ganrif sydd â lle mewn unrhyw gwmni, yn debyg iawn i turn neu ganolfan melino yn yr 19thganrif, ”meddai Robert Radon, Pennaeth Datblygu Mecatroneg.
Pan ddechreuodd y tîm o amgylch AIM3D adeiladu prototeipiau cyntaf ei argraffydd 3D, yr ExAM 255, roeddent yn argyhoeddedig y byddai dod o hyd i ganllawiau llinellol addas ar gyfer eu gofynion yn syml - nid oedd yn ymddangos yn dasg hynod gymhleth. Fodd bynnag, daeth yn amlwg yn fuan nad oedd hyn yn wir“Er mwyn gwneud y broses argraffu mor gywir â phosibl, mae'n hanfodol bod y ddau ben print wedi'u halinio'n berffaith, hyd yn oed ar gyflymder cyflym. Er mwyn osgoi sioc wrth argraffu, rhaid adeiladu cefnogaeth y gwely argraffu hefyd fel ei fod yn hollol sefydlog ”, eglura Rene Zielke, sy'n Bennaeth datblygu planhigion.
“Yn ogystal, gan fod y mecanwaith ar gyfer codi a gostwng y pennau print yn rhyngwyneb mor weladwy rhwng y defnyddiwr a’r peiriant, roedd yn bwysig i ni fod y canllaw llinellol yn edrych ac yn teimlo o ansawdd uchel,”ychwanega Zielke a oedd yn rhan o ddatblygiad yr argraffydd o'r cychwyn cyntaf. Er bod peirianwyr AIM3D yn anelu at leihau cost gweithgynhyrchu ychwanegion yn sylweddol, nid oeddent am wneud hynny trwy gyfaddawdu ar ansawdd. Fodd bynnag, roedd dod o hyd i'r cyfuniad hwn o nodweddion am bris derbyniol yn fwy heriol na'r disgwyl. Fe wnaethant edrych ar nifer o ddarparwyr ar gyfer systemau canllaw datrysiadau llinellol ond nid oedd unrhyw beth yn bodloni eu gofynion uchel nes iddynt ddod ar draws HepcoMotion. Mae HepcoMotion yn arbenigo mewn datrysiadau llinellol o ansawdd uchel a chydrannau awtomeiddio ac, wrth ddathlu ei ben-blwydd yn hanner can mlynedd eleni, mae wedi ennill enw da am ei gynhyrchion diwedd uchel, nad oes angen fawr o waith cynnal a chadw arnynt ac sy'n gwarantu manwl gywirdeb llwyr.
Peirianneg pen uchel
Cynghorodd Mark Völkers, Cynrychiolydd Gwerthu HepcoMotion, dîm AIM3D ar y cynhyrchion mwyaf priodol ar gyfer eu cais:“Nid oedd llawer o le yn yr argraffydd ac mae’r tywyswyr yn destun llwythi sylweddol o dan gyflymiad uchel tra’n dal i fod angen gweithio’n ddibynadwy ac yn gywir. Yma, Bearings main Hepco a'r sleid NV20 o'n system canllaw llinellol GV3 oedd yr ateb gorau, ”eglura Völkers.
Mae Bearings main HepcoMotion wedi'u gosod yn uniongyrchol i'r ddau ben argraffydd cyfnewidiol, ac ynghyd â sleidiau NV20 HepcoMotion, maent yn sicrhau bod pen yr argraffydd yn cael ei symud i fyny ac i lawr ar gyflymder o 2.5 m / s gyda manwl gywirdeb llwyr. Cyflawnir y symudiad xy gan dair sgriw bêl; dau ar yr echelin-x ac un ar yr echelin-y. Mae'r symudiad Z ar gyfer y print yn digwydd trwy ddwy sgriw bêl. Mae'r ExAm 255 yn defnyddio dau ben print er mwyn delio'n hawdd â newidiadau materol posibl. Yn ystod y broses argraffu, mae'r ail ben print nad yw'n cael ei ddefnyddio, yn cael ei godi 10mm yn gyson felly nid yw'n gwrthdaro â'r gwrthrych i'w argraffu.
Un budd pwysig o ystod GV3 yr arbenigwr llinellol HepcoMotion yw'r gallu i ail-addasu'r berynnau ac felly i gael gwared ar chwarae sy'n datblygu o wisgo dros oes y cynnyrch.“Felly yn lle gorfod datgymalu a newid y canllaw llinellol a'r dwyn, gallwch chi ail-addasu ein cyfeiriant sy'n amlwg yn llawer mwy effeithlon o ran amser a chost isel,”ychwanega Völkers.“Roedd y gallu i addasu ac ail-gyfaddasu yn hynod bwysig i ni gan fod hyd yn oed y gwyriadau lleiaf yn yr ystod o ficronau yn annerbyniol yn y cynnyrch terfynol,”ychwanega Zielke.
Roedd gweithred hunan-lanhau'r GV3 hefyd yn nodwedd bwysig yn yr amgylchedd hwn lle mae baw a malurion yn bresenoldeb cyson. Diolch i siâp penodol y canllawiau V, mae gronynnau baw yn cael eu gwthio i ffwrdd yn gyson trwy symudiad y berynnau yn ystod y broses argraffu. Mae'r nodwedd hunan-lanhau hon yn sicrhau bywyd system hir hyd yn oed mewn amgylcheddau budr fel y broses argraffu. “Yn y pen draw, cawsom ein hargyhoeddi yn syml gan gynhyrchion Hepco; roedd nodweddion ansawdd a chynhyrchion yn iawn. Roeddem hefyd yn ei chael yn ddefnyddiol iawn cael sampl y gallem arbrofi â hi, rhywbeth nad oeddem yn ei ddisgwyl gan nad ydym eto'n swmp-brynwr, ”meddai Zielke, gan esbonio'r penderfyniad i ddefnyddio system GV3 Hepco.
Gosod i fynd
Cymerodd ddwy flynedd o waith datblygu i gwblhau’r ExAM255 ond nawr mae AIM3D GmbH yn barod i symud i gynhyrchu cyfresol ac yn aros am y patent ar gyfer eu pennau print Allwthiwr E-1 CEM. Gall yr argraffydd brosesu bron unrhyw ronynnog wedi'i fowldio â chwistrelliad hyd at ddiamedr o 3mm. “Y peth arbennig iawn am yr Allwthiwr E-1 yw nad oes rhaid i’r cwsmer brynu ffilamentau polymer drud na phowdrau metel,” eglura Mr Radon, a fu’n gweithio fel cynorthwyydd ymchwil yn y Brifysgol cyn sefydlu’r cwmni. Mae'r gallu i ddefnyddio gronynnau pigiad safonol yn gwneud y broses yn llawer llai costus. Yn ogystal, gellir defnyddio'r un deunydd ar gyfer prototeipiau a gweithgynhyrchu terfynol, gan wneud y newid o brototeip i'r cynnyrch gorffenedig yn fwy darbodus ac yn gyflymach i'r defnyddiwr terfynol. “Yn fy marn i, ni yw’r unig gwmni hyd yn hyn i ddatblygu argraffydd 3D mor gyflogadwy yn gyffredinol. Er bod yna ychydig sy'n gweithio gyda gronynnau polymer, nid ydyn nhw'n cynnig dewis yn yr ystod o ddeunyddiau ac mae hon yn nodwedd unigryw o'n system, ”esboniodd Zielke.
Nodwedd nodedig o argraffydd AIM3D yw gwahanu siâp ac ymasiad yn ystod y broses argraffu. Wrth argraffu, dim ond y deunydd cludwr thermoplastig sy'n cael ei asio i roi siâp i gydran. Yn dilyn hyn, gellir ail-weithio'r gydran cyn y broses sintro wirioneddol. Mae hyn yn ei dro yn lleihau costau offer a pheiriannu yn ystod ôl-brosesu. Yna caiff y deunydd rhwymo ei dynnu o'r cludwr thermoplastig (mewn proses dau gam) a'i sintro o'r diwedd mewn popty gan greu'r cynnyrch terfynol.
Mae'r prototeipiau wedi cael derbyniad da, yn enwedig gan y diwydiant modurol lle mae plastigau wedi'u llenwi â ffibr gwydr yn cael eu defnyddio'n gyffredin. Yn y diwydiant hwn, mae'r ymylon yn isel ac mae angen addasu yn gyson. Yma mae gennym argraffydd 3D nad yw bellach yn dibynnu ar ei ecosystem ei hun, ond sy'n gweithio gyda deunyddiau ac offer safonol sydd ar gael yn rhwydd, gan ddod â'r potensial i leihau costau gweithgynhyrchu ychwanegion yn sylweddol. Yn rhan ganolog o’r system, mae GV3 Hepco wedi bod yn gweithio’n dda ers dros flwyddyn yn y prototeipiau a bydd Hepco yn parhau i fod yn gyflenwr o ddewis AIM3D o ran systemau canllaw llinellol.