BigRep发布ONE.5X:无人值守、功能强大且可扩展,工厂车间3D打印迈入新时代

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       大多数航空航天和汽车修理厂的抽屉里都放着一个夹具。制作这个夹具意味着要打电话给机械师,等待数周,并支付费用将一块铝块雕刻成一个可能只用了50次就被重新设计的东西。增材制造本应解决这个问题,而且在小规模应用中确实做到了。但一旦规模扩大到桌面打印机以外,或者结构部件需要实际承受载荷时,旧方法往往会重新占据主导地位。打印机要么无法处理材料,要么无法保持所需的公差,要么需要专业人员全程监控每个打印任务。大型3D打印机制造商BigRep近十年来一直致力于弥合工业增材制造的承诺与实际生产环境中的实际表现之间的差距。公司最近发布的一系列公告表明,他们在多个方面都取得了实质性进展。


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智能自动化提升打印性能
      最直接的案例是BigRepONE.5X,它是 BigRep ONE 大型 3D 打印机的升级版。变化之处不在于占地面积(它的打印体积仍然约为一立方米),而在于机器的自动化程度。XYZ轴自动校准、自适应调平以及在第一个挤出机干涸时切换到第二个挤出机的继电器模式,这些功能在规格表上看起来只是些无关紧要的便利,但在实际应用中却意义非凡。一台可以排队等候,然后就可以安心离开的机器。


一台装有颗粒挤出机的 BigRep ONE 正在运行中
△一台装有颗粒挤出机的 BigRep ONE 正在运行中。图片来自 BigRep。


     自动顺序打印技术能够检测可用打印床空间,无需操作员干预即可启动下一个打印作业,原理与夜间生产运行类似。对于那些希望在不增加人手的情况下提高产能的工厂来说,这一点至关重要。BigRep America, Inc. 总裁 Jeff Olson 表示:“ONE.5X 代表了我们十多年来在工业级大幅面 3D 打印领域积累的所有经验,以及全球客户的反馈。所有这些都浓缩在一台能够提供稳定结果的机器中,无论最终用户的经验水平如何。”压力推进算法和振动补偿是不太显眼的新增功能,但它们确实发挥了作用。ONE.5X 的打印速度最高可达 250 毫米/秒,在这种速度下,材料流动不均往往会表现为边角凸起或表面质量下降。BigRep公司表示,通过动态补偿这些误差,而不是强迫操作员降低打印速度,他们可以在不牺牲尺寸精度的前提下,将打印时间缩短 10%
连续纤维增强材料实现工业化规模应用
        但仅仅解决打印一致性和吞吐量问题并不能解决所有问题。打印可靠的零件的价值取决于实际使用中的承受能力,而对于需要承受实际载荷的结构部件而言,未增强热塑性塑料的性能瓶颈是大多数大幅面打印机无法突破的。这正是 BigRep 与Endless Industries合作的起点。在大尺寸3D打印中应用连续纤维增强技术已存在一段时间。但要实现工业规模化生产,并确保结果可重复,且材料成本无需国防合同即可支撑,则是另一项挑战。BigRep将Endless Industries的纤维系统集成到IPSO 105平台,是双方两年联合研发的成果,优势显而易见。
      集成系统生产的零件结构性能接近自动化纤维铺放工艺,但成本却低得多。为了保证工艺稳定性,系统运行一个加热至 100°C 的成型腔。EndlessIndustries 的 Akio 软件负责优化纤维路径,而这正是决定零件结构性能的关键所在。至关重要的是,这些组件仍然是热塑性材料,这意味着它们是可回收的,随着航空航天和医疗供应链在报废材料处理方面面临越来越严格的审查,这一区别显得尤为重要。商业推广将分阶段进行,欧洲将于 2026 年夏季率先推出,并在 2027 年和 2028 年扩大国际覆盖范围,这对于一项需要应用工程支持才能正确融入新客户工作流程的技术来说,可能是一个正确的决定。


零件采用 BigRep 和 Endless Industries 的连续碳纤维系统打印而成
△零件采用 BigRep 和 Endless Industries 的连续碳纤维系统打印而成。图片来自 BigRep。


颗粒打印可最大限度地提高车间生产效率
        第三部分是与Massive Dimension公司在颗粒挤出领域的合作。Massive Dimension 是一家位于佛蒙特州的公司,在大幅面增材制造领域拥有十多年的经验。他们共同开发的 MDX 挤出机比前代产品轻 25%,零件数量减少了 40%。颗粒挤出技术虽然不是什么新鲜事物,但将其与 BigRep 的 3D 打印机平台和服务网络相结合,可以将这种方法扩展到需要高产量和更低材料成本的客户,而无需采购和支持独立的系统。对于材料性能是限制因素的应用,BigRep 的 ALTRA 280是理想之选。这款高温平台支持 PEKK 和 ULTEM 等材料,满足航空航天和工业工具应用的需求。成型腔温度高达 180°C,成型尺寸为 500 × 700 × 800 毫米,专为满足对热稳定性要求极高的聚合物材料所需的工艺稳定性而设计。


车间内摆放着一个大型3D打印夹具
△车间内摆放着一个大型3D打印夹具。图片来自BigRep。

     这些更新是否重要,取决于具体企业想要解决的问题。但方向很明确:工业增材制造能够实现无人值守运行,处理高性能材料,并生产出可承受实际结构载荷的零件。对于那些一直等待技术满足自身需求的制造商而言,差距正在缩小。

      来源:南极熊


关键词:工厂车间3D打印

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