技术分享丨3D打印件怎么做到又轻又耐磨?
时间:2023-10-11 阅读:420
工业设计中,零件重量是绝对无法忽视的存在。更大的重量,不但意味着更高的能耗和额外的成本,还会导致整套系统的故障率大幅上升。
为了减少部件重量的同时,保证其结构强度不变,大量中空结构的的产品被设计出来,并且不断迭代优化。
这种通过减少材料使用,达到减重,同时又尽可能保留物体力学性能,达到优设计的过程被称为拓扑优化。
如今,从桥梁建筑,到运动鞋帽,这种设计理念已经越来越多的被人们接受和使用。
▲ 拓扑优化,旨在将同等重量下,零件的力学性能提升到优秀
一站式采购低成本机器人和组件
考虑到成本和加工难度,复杂且不规则的几何结构显然不适合使用传统工艺生产。
但3D打印技术却可以轻松做到。
通过创造复杂的晶格结构,生产的零件只需要消耗少量材料。通过选择合适材料,能够在大幅减重后依然具有相当高的强度。此外,晶格结构在减振方面具有极其显著的效果,这对于减轻设备的机械疲劳也有帮助。目前,这类材料被主要应用在航空、汽车制造、医疗器械等领域,且潜力巨大。
使用工程塑料制成的耐磨件,拥有和注塑件一致的性能,更是能保持设备长期运行,无需维护。
运动塑料专家igus的3D打印零件由稳定和耐磨的 iglidur高性能塑料制成,具有较高耐磨性,可以提供SLS,FDM,DLP等各类工艺进行加工。
▲ 由Materialise公司提供软件支持,iglidur材料制成的刹车踏板,具有高轻便性和充足的结构强度
我们曾遇到过这样一个案例。
一家汽车零件生产商希望对产线进行改造——现有的夹具过于厚重,导致运行中的机器装载产品时非常容易超过额定负载,使生产作业变得不稳定。我们向厂家介绍了打印的工艺和晶格设计,拓扑优化等理念后,客户非常满意,并且做决定应用到全部产线上。
如此快速的决断,源自于一次打印工装夹具的测试;2年前,我们提供了两个3D打印夹具样品给客户,以替代他们现有的聚氨酯夹具,出乎预料的是;这个夹具寿命提升了30倍以上;于是,客户开始持续性采购。而这些零件,至今仍然顺利、高效地工作在机器人抓手上。
▲ 3D打印的耐用夹具 材料:iglidur i3(激光烧结材料)和弹性材料(蓝色)