在3D打印中使用機械臂的8大理由

魔猴君  知識堂   85天前

機械臂——機動化、可編程、精密設計——長期以來一直是工業自動化的主要組成部分。它們的關節模仿人類手臂的關節，通過簡化重復任務來提高制造效率。這聽起來熟悉嗎？這些好處與增材制造的好處類似。那么為什么不將兩者結合起來呢？

3D打印機與機械臂的結合開辟了新的可能性，提供了更大的靈活性、更好的適應性和工作流程的優化。在本文中，我們探討了在3D打印中使用機械臂的八個理由。我們將只關注那些直接執行打印的操作——事實上，可以使用機械臂執行其他任務，例如移除打印床。

非平面機器人3D打印機打印彎曲管道（圖片來源：Emil Johansson）

1：提高靈活性和多平面刀具路徑

大多數3D打印機在笛卡爾平面上運行，笛卡爾平面是由垂直的x軸和y軸定義的二維平面。一些機械臂也局限于笛卡爾平面，但并非全部。許多機械臂3D打印機可以遵循多平面刀具路徑，不僅可以在平面上打印，還可以在多個方向上打印。不再受限于傳統水平逐層3D打印，用戶享受更大的設計自由。

2：減少打印支持

由于機械臂3D打印機可以具有多平面刀具路徑，因此能夠減少對打印支撐的需求。它們通常可以實現顯著的懸垂，具體取決于機械臂工作的軸的數量，無論是兩個、三個、五個還是更多。通過最大限度地減少這些支撐，材料浪費和后處理也隨之減少，從而增加了該技術的優勢。

3：更大的打印量

機械臂3D打印機不必局限于打印床。它們有各種尺寸，可以實現各種體積，從桌面版本到足以建造建筑物的尺寸。此外，機械臂3D打印機可以安裝在軌道上，使其具有移動性，并允許其在通常范圍之外進行打印。這使得開展更大的項目成為可能，這對于航空航天和汽車解決方案非常有用。

使用機械臂進行3D打印的示例（圖片來源：Replique）

4：改變頭部

機械臂3D打印機有多種功能。這些機器的頭部可以更換，從而使其能夠執行多種功能。如果機械臂兼容不同的工具頭，用戶可以將不同的增材制造技術以及減材制造技術集成到工作流程中。在這種情況下，甚至可以使用CNC加工等減材技術。這也為空間優化開辟了道路，因為機械臂可以取代許多不同的機器。

5：重復使用你已經擁有的機械臂

如果您已經擁有機械臂并且想要開始使用3D打印，那么可以對其進行改造。例如，Adaxis提供名為AdaOne的軟件，可以將機械臂變成大型3D打印機。該工具支持廣泛的硬件、沉積技術和材料，使其與各種各樣的應用程序兼容。

6：擁有完整的單細胞解決方案

市場上還有一些機械臂3D打印解決方案作為完整的單單元解決方案出售，例如Meltio的Robot Cell。這種金屬3D打印解決方案包括一個封閉在單元內的機械臂，因為打印必須在受控環境中進行。該單元本身與其他機器人品牌兼容，并與標準配置的ABB機械臂配合使用。緊湊、多功能且完全集成的設計有助于縮短交貨時間并優化生產。

Massive Dimension的機械臂解決方案（圖片來源：Massive Dimension）

7：3D打印可在各種表面上進行，并可進行修復

機械臂3D打印機通常可以在各種表面上打印。因此，這項技術對于進行修復非常有效。設備維修是零件更換的可持續替代方案，同時也減少了對特定制造工具的依賴。有時，當零件已有幾十年歷史或制造這些零件的公司已經倒閉時，可能無法再找到相同的零件。使用機械臂進行3D打印可以使維修變得更容易，使原本無法使用的部件能夠正常使用。西門子能源是一家在機械臂上使用電弧閃光制造來維護和修理渦輪葉片等設備的公司。

8、多種增材制造材料和技術

機械臂增材制造可兼容多種材料，從金屬到塑料到混凝土。還可以使用顆粒進行擠壓，從而擴大了材料的選擇范圍。甚至時裝設計師也使用機器人3D打印機進行設計，造型師也嘗試打印羊毛等不尋常的材料。此外，多種增材制造技術與機械臂兼容，包括電弧3D打印、線激光、激光金屬沉積、顆粒擠出、長絲擠出和混凝土擠出。

編譯整理：3dnatives