Servomotores avanzados que transforman la impresión de metales en 3D

La combinación de los últimos diseños de servomotores, robots extremadamente flexibles y una combinación ecléctica de otras tecnologías avanzadas son los factores clave que impulsan el rápido crecimiento de nuevos procesos de fabricación en la fabricación. Específicamente, los servomotores y los robots están transformando las aplicaciones aditivas y revolucionando la forma en que se fabrican los prototipos, las piezas y los productos.

Las técnicas de fabricación aditiva y sustractiva son dos ejemplos principales que han proporcionado a los fabricantes la eficiencia y el ahorro de costes que les ayuda a seguir siendo competitivos. Conocida como impresión 3D, la fabricación aditiva (AM) es un método no tradicional que utiliza datos de diseño digital para crear objetos tridimensionales sólidos mediante la fusión de materiales, capa por capa, de abajo hacia arriba.

A menudo, al fabricar piezas de forma casi neta (NNS) sin desperdicio, el uso de AM para diseños de productos básicos y complejos continúa acelerándose en aplicaciones industriales, como automotriz, aeroespacial, energética, médica, de transporte y productos de consumo. Por el contrario, el proceso sustractivo implica eliminar secciones de un bloque de material mediante corte o mecanizado de alta precisión para crear un producto 3D.

A pesar de las diferencias clave, los procesos aditivos y sustractivos no siempre son mutuamente excluyentes porque ambos pueden usarse para complementar varias etapas del desarrollo del producto. Por ejemplo, a menudo se crea un modelo o prototipo de concepto temprano mediante el proceso aditivo y, una vez que se finaliza el producto, es posible que se requieran lotes más grandes, lo que abre la puerta a la fabricación sustractiva. En aplicaciones urgentes, se están aplicando técnicas híbridas aditivas / sustractivas para reparar piezas dañadas o desgastadas, o incluso crear piezas de calidad con menos tiempo de entrega.

Los beneficios de los servomotores avanzados son un factor importante en la transformación de las aplicaciones de impresión 3D, donde la precisión dimensional y la calidad del acabado es clave y es por eso que los usuarios finales están recurriendo a impresoras 3D con servo sistemas (en lugar de motores paso a paso) para garantizar una óptima control de movimiento.

Especialista en control de movimiento YASKAWA ha desarrollado su gama de servo motores que incluye la serie SIGMA-7 que están demostrando ser transformadores para ayudar a los fabricantes a superar los problemas comunes a través de las capacidades de mejora de la impresora.

Por ejemplo, estos motores robustos incorporan filtros de supresión de vibraciones, así como filtros antirresonancia y de muesca que, en conjunto, garantizan un movimiento extremadamente suave que puede eliminar las líneas escalonadas visualmente desagradables causadas por la ondulación del par motor paso a paso. Además, las últimas mejoras de velocidad significan que son posibles velocidades de impresión de 350 mm / s, más del doble de la velocidad promedio de una impresora 3D que utiliza un motor paso a paso.

De manera similar, se puede lograr una velocidad de desplazamiento de hasta 1500 mm / seg utilizando rotativo o hasta 5 metros / seg utilizando tecnología de servo lineal. Esta capacidad de aceleración extremadamente rápida permite mover los cabezales de impresión 3D a sus posiciones correctas más rápidamente, eliminando la necesidad de ralentizar todo el sistema para alcanzar la calidad de acabado deseada. Esto significa que los usuarios pueden fabricar más piezas por hora, sin sacrificar la calidad.

El ajuste automático de los sistemas de servo significa que los usuarios pueden realizar de forma independiente su propio ajuste personalizado para adaptarse a los cambios en la mecánica de una impresora o variaciones en el proceso. Los motores paso a paso no utilizan la retroalimentación de posición, por lo que es imposible compensar los cambios de proceso o las discrepancias en la mecánica.

Los beneficios adicionales de los servosistemas incluyen la retroalimentación absoluta del codificador, por lo que los usuarios solo necesitan realizar una rutina de inicio una vez, lo que genera un mayor tiempo de actividad y ahorros de costos. Los sistemas con motores paso a paso carecen de esta característica, ya que necesitan estar "conectados" cada vez que se encienden.

Los sistemas de servo también incorporan detección de retroalimentación, mientras que los sistemas de motor paso a paso no lo hacen. La extrusora de una impresora 3D puede causar cuellos de botella y atascos en el proceso de impresión que, si no se detectan, pueden arruinar un lote completo.

Con más de 22 millones de servosistemas en el campo, Yaskawa tiene la experiencia y los conocimientos técnicos en movimiento y control. El resultado:un rendimiento excelente y una fiabilidad excepcional.

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